長江工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院《無機(jī)非金屬材料生產(chǎn)設(shè)備》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《無機(jī)非金屬材料生產(chǎn)設(shè)備》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______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、在研究一種用于太陽能熱水器的吸熱涂層材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其吸收率較低。以下哪種方法可以提高吸收率？（）A.增加涂層厚度B.優(yōu)化涂層成分C.制備粗糙表面D.以上都是2、在陶瓷材料的壓電性能研究中，以下關(guān)于壓電效應(yīng)原理和應(yīng)用的描述，正確的是（）A.壓電效應(yīng)是由于材料的極化引起B(yǎng).所有陶瓷材料都具有壓電性能C.壓電陶瓷主要用于制造壓力傳感器D.壓電性能與材料的化學(xué)成分無關(guān)3、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、磁場強(qiáng)度、電場強(qiáng)度C.材料的制備工藝、微觀結(jié)構(gòu)D.以上都是4、在研究材料的熱膨脹性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種晶體結(jié)構(gòu)的材料熱膨脹系數(shù)較小？（）A.簡單立方B.體心立方C.面心立方D.密排六方5、在高分子材料的共聚改性中，以下關(guān)于共聚類型和性能影響的描述，正確的是（）A.無規(guī)共聚可以提高高分子材料的結(jié)晶度B.交替共聚可以改善高分子材料的溶解性C.嵌段共聚對高分子材料的力學(xué)性能影響不大D.共聚不會(huì)改變高分子材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度6、在分析一種新型的生物醫(yī)用材料時(shí)，需要考慮其與生物體的相容性。以下哪種材料特性對生物相容性的影響最為關(guān)鍵？（）A.表面化學(xué)性質(zhì)B.力學(xué)性能C.降解速率D.電導(dǎo)率7、對于高分子材料，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）是一個(gè)重要的性能指標(biāo)。已知某種聚合物在較低溫度下呈現(xiàn)脆性，隨著溫度升高逐漸變得柔韌。當(dāng)溫度升高到一定值時(shí)，材料的性能發(fā)生顯著變化，這個(gè)轉(zhuǎn)變溫度通常被稱為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。在以下哪種測試方法中最容易準(zhǔn)確測定該聚合物的Tg？（）A.熱重分析（TGA）B.差示掃描量熱法（DSC）C.動(dòng)態(tài)力學(xué)分析（DMA）D.紅外光譜分析（IR）8、在材料的強(qiáng)化機(jī)制中，固溶強(qiáng)化是通過在基體中溶入溶質(zhì)原子來提高材料強(qiáng)度的。對于鋁合金，以下哪種溶質(zhì)原子的固溶強(qiáng)化效果最顯著？（）A.鋅B.鎂C.銅D.硅9、在研究材料的熱障涂層時(shí)，發(fā)現(xiàn)涂層的熱導(dǎo)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(dǎo)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10、一種陶瓷材料在受到?jīng)_擊載荷時(shí)容易發(fā)生斷裂。以下哪種方法可以提高其抗沖擊性能？（）A.引入纖維增韌B.減小晶粒尺寸C.增加孔隙率D.改變晶體結(jié)構(gòu)11、在研究聚合物的流變性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)其在一定剪切速率下表現(xiàn)出非牛頓流體的特征。以下哪種聚合物結(jié)構(gòu)因素可能導(dǎo)致這種現(xiàn)象？（）A.長鏈支化B.線性結(jié)構(gòu)C.低分子量D.高結(jié)晶度12、材料的力學(xué)性能測試是評估材料質(zhì)量和性能的重要手段。在拉伸試驗(yàn)中，以下關(guān)于應(yīng)力-應(yīng)變曲線的描述，正確的是（）A.彈性階段材料的應(yīng)力與應(yīng)變呈非線性關(guān)系B.屈服階段材料會(huì)發(fā)生明顯的塑性變形C.強(qiáng)化階段材料的強(qiáng)度逐漸降低D.斷裂階段材料的應(yīng)力為零13、對于一種用于污水處理的吸附材料，要提高其吸附容量和選擇性，以下哪種改性方法可能最為有效？（）A.表面官能團(tuán)化B.構(gòu)建多孔結(jié)構(gòu)C.負(fù)載金屬離子D.以上都是14、對于一種用于太陽能電池的半導(dǎo)體材料，要提高其光電轉(zhuǎn)換效率，以下哪種方法可能最為有效？（）A.優(yōu)化晶體結(jié)構(gòu)B.摻雜雜質(zhì)元素C.制備納米結(jié)構(gòu)D.增加材料厚度15、陶瓷材料的制備工藝對其性能有重要影響，那么陶瓷材料的主要制備工藝有哪些？（）A.粉末冶金法、溶膠-凝膠法、化學(xué)氣相沉積法B.熱壓燒結(jié)法、常壓燒結(jié)法、反應(yīng)燒結(jié)法C.等離子噴涂法、激光熔覆法、爆炸噴涂法D.以上都是16、超導(dǎo)材料的臨界電流密度是衡量其承載電流能力的重要參數(shù)。對于高溫超導(dǎo)帶材，以下哪種方法可以提高其臨界電流密度？（）A.增加超導(dǎo)層厚度B.優(yōu)化制備工藝C.提高磁場強(qiáng)度D.降低工作溫度17、復(fù)合材料因其優(yōu)異的性能在眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。對于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，當(dāng)纖維方向與受力方向一致時(shí)，以下哪種性能會(huì)顯著提高？（）A.拉伸強(qiáng)度B.沖擊韌性C.斷裂伸長率D.硬度18、在材料的表面改性技術(shù)中，離子注入可以改變材料表面的性能。對于金屬材料表面的離子注入，以下哪種離子的注入可以提高其耐磨性？（）A.氮離子B.氧離子C.氫離子D.鈉離子19、功能高分子材料具有特殊的功能，如離子交換樹脂可以用于水處理。對于離子交換樹脂，其交換容量主要取決于什么？（）A.樹脂的種類B.樹脂的粒度C.溶液的濃度D.溶液的pH值20、對于一種磁性陶瓷材料，要提高其飽和磁化強(qiáng)度，以下哪種方法可能有效？（）A.優(yōu)化成分B.控制燒結(jié)溫度C.進(jìn)行磁場處理D.以上都有可能二、簡答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）解釋什么是超導(dǎo)材料的邁斯納效應(yīng)，分析其產(chǎn)生的原因，并說明其在超導(dǎo)應(yīng)用中的意義。2、（本題5分）解釋什么是材料的熱穩(wěn)定性，論述熱穩(wěn)定性的評價(jià)方法和影響因素，分析提高材料熱穩(wěn)定性的途徑和應(yīng)用。3、（本題5分）詳細(xì)說明材料的熱變形行為，包括熱塑性和熱固性材料的熱變形特點(diǎn)，分析影響熱變形的因素及在成型加工中的應(yīng)用。4、（本題5分）詳細(xì)闡述在研究材料的腐蝕疲勞性能時(shí)，腐蝕環(huán)境和疲勞載荷的交互作用，以及評估腐蝕疲勞壽命的方法。5、（本題5分）詳細(xì)闡述金屬間化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能優(yōu)勢，分析其在高溫結(jié)構(gòu)材料和功能材料中的應(yīng)用潛力。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一塊玻璃，面積為0.5m2，厚度為5mm，導(dǎo)熱系數(shù)為0.8W/(m·K)，兩側(cè)溫差為80℃，計(jì)算熱流量。2、（本題5分）已知一種金屬材料的疲勞壽命為10^7次，應(yīng)力幅為200MPa，計(jì)算疲勞強(qiáng)度系數(shù)和疲勞強(qiáng)度指數(shù)。3、（本題5分）已知一種金屬材料的硬度為50HRC，壓痕深度為0.5毫米，壓頭球直徑為10毫米，計(jì)算試驗(yàn)力。4、（本題5分）有一圓柱形的石英玻璃棒，底面半徑為2厘米，長度為40厘米，石英玻璃的密度為2.2克/立方厘米，求玻璃棒的質(zhì)量。5、（本題5分）某聚合物材料的拉伸模量為2吉帕，試樣在拉伸應(yīng)力為100兆帕作用下，原始長度為50毫米，計(jì)算試樣拉伸后的長度是多少毫米？四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）分析材料的聲學(xué)性能與材料微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)系，包括孔隙率、彈性模