華南師范大學(xué)《納米材料與器件》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

站名：站名：年級(jí)專業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：凡年級(jí)專業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)錯(cuò)寫(xiě)、漏寫(xiě)或字跡不清者，成績(jī)按零分記?！堋狻€…………第1頁(yè)，共1頁(yè)華南師范大學(xué)《納米材料與器件》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題1分，共20分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、高分子材料在日常生活和工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。對(duì)于聚乙烯（PE）這種常見(jiàn)的高分子材料，其分子鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是什么？（）A.線性結(jié)構(gòu)，分子間作用力小B.支化結(jié)構(gòu)，分子間作用力大C.網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，交聯(lián)度高D.體型結(jié)構(gòu)，不溶不熔2、對(duì)于納米材料，由于其尺寸效應(yīng)，表現(xiàn)出與常規(guī)材料不同的性能。納米材料的比表面積通常（）A.小于常規(guī)材料B.等于常規(guī)材料C.大于常規(guī)材料D.與材料尺寸無(wú)關(guān)3、復(fù)合材料的力學(xué)性能通常優(yōu)于單一材料，那么復(fù)合材料力學(xué)性能的主要特點(diǎn)有哪些？（）A.高強(qiáng)度、高剛度、低密度B.良好的韌性、抗疲勞性、耐腐蝕性C.可設(shè)計(jì)性強(qiáng)、性能各向異性D.以上都是4、在考察材料的熱穩(wěn)定性時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料在高溫下發(fā)生分解。以下哪種分析方法可以確定分解產(chǎn)物的成分？（）A.熱重分析B.差熱分析C.紅外光譜分析D.X射線衍射分析5、一種高分子材料在溶液中表現(xiàn)出良好的溶解性。以下哪種分子結(jié)構(gòu)特征最有可能是導(dǎo)致其溶解性好的原因？（）A.分子鏈規(guī)整B.分子鏈柔性好C.分子間作用力小D.以上均有可能6、高分子材料的分子量及其分布對(duì)其性能有著重要影響。對(duì)于聚苯乙烯（PS）這種高分子材料，分子量分布較寬時(shí)，其力學(xué)性能會(huì)發(fā)生怎樣的變化？（）A.強(qiáng)度增加，韌性降低B.強(qiáng)度降低，韌性增加C.強(qiáng)度和韌性都增加D.強(qiáng)度和韌性都降低7、在研究材料的磨損機(jī)制時(shí)，發(fā)現(xiàn)粘著磨損是主要的磨損方式。以下哪種措施可以減少粘著磨損？（）A.提高表面硬度B.改善潤(rùn)滑條件C.選擇合適的配對(duì)材料D.以上都可以8、材料的電磁性能包括導(dǎo)電性、磁性等，那么影響材料電磁性能的主要因素有哪些？（）A.材料的化學(xué)成分、晶體結(jié)構(gòu)B.溫度、磁場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)強(qiáng)度C.材料的制備工藝、微觀結(jié)構(gòu)D.以上都是9、在研究材料的磨損性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料在摩擦過(guò)程中磨損量較小，表面損傷輕微。以下哪種磨損機(jī)制在這種情況下可能起到了主要作用？（）A.粘著磨損B.磨粒磨損C.疲勞磨損D.氧化磨損10、一種新型的納米材料表現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能。以下哪種因素對(duì)其催化活性的貢獻(xiàn)最大？（）A.高比表面積B.獨(dú)特的電子結(jié)構(gòu)C.小尺寸效應(yīng)D.表面缺陷11、一種新型的儲(chǔ)氫材料在實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出了較高的儲(chǔ)氫容量。以下哪種材料體系最有可能具有這種性能？（）A.金屬氫化物B.碳納米管C.金屬有機(jī)框架（MOF）D.以上均有可能12、在研究材料的聲學(xué)性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料具有良好的吸聲效果。以下哪種材料微觀結(jié)構(gòu)特征最有可能是導(dǎo)致其吸聲性能良好的原因？（）A.多孔結(jié)構(gòu)B.纖維狀結(jié)構(gòu)C.層狀結(jié)構(gòu)D.顆粒狀結(jié)構(gòu)13、復(fù)合材料是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料組成，其具有優(yōu)異的性能，那么復(fù)合材料的主要優(yōu)點(diǎn)有哪些？（）A.強(qiáng)度高、重量輕B.耐腐蝕、耐高溫C.可設(shè)計(jì)性強(qiáng)D.以上都是14、高分子材料在現(xiàn)代工業(yè)和生活中有著廣泛的應(yīng)用。對(duì)于高分子材料的分子量分布，以下說(shuō)法正確的是（）A.分子量分布越寬，高分子材料的性能越穩(wěn)定B.分子量分布對(duì)高分子材料的加工性能沒(méi)有影響C.窄分子量分布的高分子材料通常具有更好的力學(xué)性能D.分子量分布只影響高分子材料的溶解性15、一種復(fù)合材料由纖維增強(qiáng)體和基體材料組成，纖維具有高強(qiáng)度和高模量，基體材料具有良好的韌性和耐腐蝕性。在承受外力作用時(shí)，以下哪種情況最能發(fā)揮復(fù)合材料的優(yōu)勢(shì)？（）A.拉伸應(yīng)力B.壓縮應(yīng)力C.剪切應(yīng)力D.彎曲應(yīng)力16、一種新型磁性材料在室溫下表現(xiàn)出很強(qiáng)的磁性，但其居里溫度相對(duì)較低。當(dāng)溫度超過(guò)居里溫度時(shí)，磁性急劇下降。以下哪種方法可以有效提高該材料的居里溫度？（）A.摻雜其他元素B.改變制備工藝C.增加材料的厚度D.施加外加磁場(chǎng)17、在金屬材料的加工過(guò)程中，冷加工和熱加工會(huì)對(duì)材料性能產(chǎn)生不同影響。冷加工通常會(huì)使金屬材料的（）A.強(qiáng)度增加，塑性降低B.強(qiáng)度降低，塑性增加C.強(qiáng)度和塑性都增加D.強(qiáng)度和塑性都降低18、在研究材料的疲勞裂紋擴(kuò)展時(shí)，Paris公式描述了裂紋擴(kuò)展速率與應(yīng)力強(qiáng)度因子幅的關(guān)系。對(duì)于一種材料，已知其Paris公式中的參數(shù)，當(dāng)應(yīng)力強(qiáng)度因子幅增大時(shí)，裂紋擴(kuò)展速率會(huì)怎樣變化？（）A.增大B.減小C.先增大后減小D.先減小后增大19、對(duì)于泡沫材料，其孔隙率對(duì)性能有重要影響?？紫堵试黾油ǔ?huì)導(dǎo)致以下哪種結(jié)果？（）A.強(qiáng)度增加B.密度減小C.導(dǎo)熱性提高D.導(dǎo)電性增強(qiáng)20、在材料的強(qiáng)化機(jī)制中，細(xì)晶強(qiáng)化是一種有效的方法。以下關(guān)于細(xì)晶強(qiáng)化原理和效果的描述，正確的是（）A.細(xì)晶強(qiáng)化是通過(guò)增加晶體缺陷來(lái)提高材料強(qiáng)度B.細(xì)晶強(qiáng)化會(huì)降低材料的塑性和韌性C.晶粒越細(xì)小，材料的強(qiáng)度越高D.細(xì)晶強(qiáng)化對(duì)材料的硬度沒(méi)有影響二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述材料的晶態(tài)結(jié)構(gòu)，包括晶體的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)、晶體缺陷等，解釋晶體結(jié)構(gòu)對(duì)材料性能的影響，分析如何通過(guò)控制晶態(tài)結(jié)構(gòu)來(lái)優(yōu)化材料性能。2、（本題5分）詳細(xì)分析高分子材料的老化原因（如熱氧老化、光氧老化等），并介紹延緩高分子材料老化的措施。3、（本題5分）解釋材料的阻尼性能的測(cè)試方法和評(píng)價(jià)指標(biāo)。分析不同類型材料（如金屬、高分子和復(fù)合材料）阻尼性能的差異和產(chǎn)生機(jī)制，并舉例說(shuō)明阻尼材料在航空航天和汽車工業(yè)中的應(yīng)用。4、（本題5分）全面論述材料的超塑性現(xiàn)象，分析產(chǎn)生超塑性的條件和機(jī)制，討論超塑性材料的性能特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域。5、（本題5分）分析復(fù)合材料中增強(qiáng)體和基體之間的界面作用，解釋界面結(jié)合強(qiáng)度對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響，并提出優(yōu)化界面性能的方法。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一塊長(zhǎng)方體形狀的鎳板，長(zhǎng)25厘米，寬15厘米，厚5毫米，鎳的密度為8.9克/立方厘米，計(jì)算鎳板的質(zhì)量。2、（本題5分）某種高分子材料在不同溫度下的粘度分別為1000Pa·s（20℃）、100Pa·s（80℃），計(jì)算該材料的粘流活化能。3、（本題5分）一種塑料材料的拉伸強(qiáng)度為40MPa，一個(gè)矩形塑料試樣，寬度為10毫米，厚度為5毫米，計(jì)算該試樣斷裂時(shí)所能承受的最大拉力。4、（本題5分）一種高分子材料的應(yīng)力松弛模量與時(shí)間的關(guān)系符合指數(shù)函數(shù)，已知參數(shù)，計(jì)算在特定時(shí)間的應(yīng)力松弛模量。5、（本題5分）某高分子材料的降解速率與溫度的關(guān)系符合阿倫尼烏斯方程，已知活化能和指前因子，計(jì)算在特定溫度下的降解速率。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）探討