天津商業(yè)大學《功能材料制備及性能表征》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《功能材料制備及性能表征》2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、高分子材料的降解是一個重要的問題。對于可生物降解的高分子材料，其降解機制主要包括哪些？（）A.水解、氧化、酶解B.熱分解、光分解、化學分解C.物理老化、化學老化、生物老化D.結晶、取向、交聯(lián)2、一種新型的復合材料在航空航天領域有潛在應用。為了滿足輕量化要求，應重點關注以下哪種性能指標？（）A.強度-重量比B.硬度-重量比C.彈性模量-重量比D.韌性-重量比3、對于一種新型的陶瓷基復合材料，其由氧化鋁陶瓷基體和碳纖維增強體組成。在高溫環(huán)境下使用時，發(fā)現(xiàn)其性能逐漸下降。以下哪種因素最有可能是造成性能下降的主要原因？（）A.碳纖維氧化B.陶瓷基體晶界滑移C.界面結合強度降低D.熱膨脹系數(shù)不匹配4、在材料的拉伸試驗中，真應力和工程應力的計算方法不同。在材料發(fā)生頸縮后，真應力（）A.小于工程應力B.等于工程應力C.大于工程應力D.與工程應力無關5、磁性材料在電子、通信等領域有著重要應用。對于鐵磁性材料，其磁滯回線具有明顯的特點。以下關于鐵磁性材料磁滯回線的描述，正確的是？（）A.狹窄且線性B.寬闊且非線性C.閉合且面積小D.開放且面積大6、對于一種光學晶體材料，要提高其光學均勻性，以下哪種方法可能有效？（）A.優(yōu)化生長工藝B.進行退火處理C.控制雜質含量D.以上都有可能7、對于一種磁性陶瓷材料，要提高其飽和磁化強度，以下哪種方法可能有效？（）A.優(yōu)化成分B.控制燒結溫度C.進行磁場處理D.以上都有可能8、在研究材料的熱障涂層時，發(fā)現(xiàn)涂層的熱導率和熱膨脹系數(shù)對其性能有重要影響。以下哪種涂層材料的熱導率通常較低？（）A.氧化鋯涂層B.氧化鋁涂層C.氮化硅涂層D.碳化硅涂層9、復合材料因其優(yōu)異的性能在眾多領域得到廣泛應用。對于纖維增強復合材料，當纖維方向與受力方向一致時，以下哪種性能會顯著提高？（）A.拉伸強度B.沖擊韌性C.斷裂伸長率D.硬度10、在分析一種用于摩擦制動的材料時，發(fā)現(xiàn)其在高溫下摩擦系數(shù)不穩(wěn)定。以下哪種因素最有可能是造成這種現(xiàn)象的原因？（）A.材料的熱衰退B.磨損顆粒的堆積C.接觸面的氧化D.以上都是11、材料的熱性能對于其在不同環(huán)境下的應用至關重要。熱膨脹系數(shù)是描述材料熱膨脹特性的重要參數(shù)。以下關于熱膨脹系數(shù)的說法，正確的是（）A.所有材料的熱膨脹系數(shù)都隨溫度升高而增大B.熱膨脹系數(shù)越大，材料在溫度變化時的尺寸穩(wěn)定性越好C.金屬材料的熱膨脹系數(shù)通常大于陶瓷材料D.熱膨脹系數(shù)與材料的晶體結構無關12、對于一種用于儲能飛輪的復合材料，要提高其能量存儲密度，以下哪種設計策略最為關鍵？（）A.提高轉速B.增加飛輪質量C.優(yōu)化材料的強度和密度D.改進制造工藝13、材料的熱膨脹系數(shù)是指材料在溫度變化時尺寸的變化率，那么影響材料熱膨脹系數(shù)的主要因素有哪些？（）A.材料的化學成分、晶體結構B.溫度范圍、加熱速率C.材料的制備工藝、微觀結構D.以上都是14、在陶瓷材料的增韌機制中，相變增韌是一種重要的方法。以下關于相變增韌原理和效果的描述，正確的是（）A.相變增韌是通過改變陶瓷的晶體結構來實現(xiàn)B.相變增韌會降低陶瓷材料的強度C.只有部分陶瓷材料可以通過相變增韌D.相變增韌對陶瓷材料的耐磨性沒有影響15、在陶瓷材料的晶界工程中，以下關于晶界性質和作用的描述，正確的是（）A.晶界是陶瓷材料中的薄弱環(huán)節(jié)B.晶界可以提高陶瓷材料的導電性C.晶界對陶瓷材料的強度沒有影響D.晶界的存在總是不利于陶瓷材料的性能16、在陶瓷材料的制備過程中，需要控制燒結工藝以獲得理想的性能。如果燒結溫度過高，可能會導致陶瓷材料出現(xiàn)以下哪種問題？（）A.孔隙率增加B.致密度下降C.晶粒異常長大D.強度降低17、在研究超導材料時，臨界溫度是一個關鍵參數(shù)。以下哪種超導材料具有較高的臨界溫度？（）A.低溫超導材料B.高溫超導材料C.常規(guī)超導材料D.以上都不對18、在研究材料的熱膨脹性能時，以下關于熱膨脹系數(shù)與材料結構關系的描述，錯誤的是（）A.共價鍵材料的熱膨脹系數(shù)通常較小B.晶體結構對稱性越高，熱膨脹系數(shù)越大C.材料的孔隙率對熱膨脹系數(shù)有影響D.原子間結合力越強，熱膨脹系數(shù)越小19、在高分子材料的老化過程中，氧化反應會導致材料性能下降。以下哪種抗氧化劑常用于延緩高分子材料的老化？（）A.酚類B.胺類C.硫醇類D.以上都是20、復合材料的增強相可以是纖維、顆粒等，那么增強相對復合材料性能的主要影響是什么？（）A.提高強度和剛度B.改善耐熱性和耐腐蝕性C.增加韌性和抗疲勞性D.以上都是二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）解釋電致變色材料的變色機理，介紹常見的電致變色材料及其在智能窗戶、顯示器等方面的應用。2、（本題5分）解釋什么是材料的生物相容性，論述生物材料的性能要求和評價方法，分析影響生物相容性的因素及應用。3、（本題5分）深入探討材料的納米壓痕技術，分析納米壓痕測試的原理和方法，討論納米壓痕結果對材料力學性能評估的意義。4、（本題5分）詳細闡述材料的拓撲絕緣體的物理特性和應用前景，分析拓撲絕緣體的研究現(xiàn)狀和面臨的問題。5、（本題5分）詳細闡述在研究生物醫(yī)用材料時，需要考慮的生物相容性和生物活性等方面的要求，以及相應的評價方法。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一塊形狀不規(guī)則的金屬塊，質量為2kg，放入裝滿水的容器中，溢出的水體積為800cm3，計算該金屬的密度。2、（本題5分）一塊梯形的鋁板，上底為6厘米，下底為10厘米，高為8厘米，厚度為1.5毫米，鋁的密度為2.7克/立方厘米，計算質量。3、（本題5分）某種高分子材料的蠕變實驗中，在應力為5MPa的作用下，1000s時的應變達到0.2，計算其蠕變柔量。4、（本題5分）一種聚合物的粘流活化能為40千焦/摩爾，在溫度T1時的粘度為1000帕·秒，計算在溫度T2時的粘度。5、（本題5分）一塊形狀不規(guī)則的金屬塊，通過稱重法測量其在空氣中的質量為800克，在水中的質量為700克，計算金屬的密度。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）分析材料的疲勞性能及其影響因素，包括應力