重慶工商大學《環(huán)境材料基礎理論及應用》2023-2024學年第一學期期末試卷

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2023-2024學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、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、在陶瓷材料的燒結助劑選擇中，需要考慮多個因素。以下關于燒結助劑作用和選擇原則的描述，正確的是（）A.燒結助劑可以降低燒結溫度，但會降低陶瓷的性能B.燒結助劑的加入量越多，陶瓷的燒結效果越好C.燒結助劑應與陶瓷材料具有良好的化學相容性D.所有的氧化物都可以作為陶瓷的燒結助劑2、一種新型的納米材料表現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能。以下哪種因素對其催化活性的貢獻最大？（）A.高比表面積B.獨特的電子結構C.小尺寸效應D.表面缺陷3、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4、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5、在納米材料的研究中，納米粒子的尺寸效應對材料性能有重要影響。當納米粒子尺寸減小到一定程度時，以下哪種性能會發(fā)生顯著變化？（）A.光學性能B.電學性能C.磁學性能D.以上都是6、在材料的腐蝕防護方法中，涂層防護是一種常用的手段。以下哪種涂層能夠提供較好的防腐效果？（）A.有機涂層B.無機涂層C.金屬涂層D.復合涂層7、在考察材料的生物相容性時，發(fā)現(xiàn)一種材料在植入生物體后沒有引起明顯的免疫反應。以下哪種材料特性是其具有良好生物相容性的主要原因？（）A.表面化學性質B.力學性能C.熱性能D.電性能8、一種納米材料在制備過程中容易團聚。為了減少團聚現(xiàn)象，可以采用以下哪種方法？（）A.降低反應溫度B.增加分散劑C.提高攪拌速度D.以上都可以9、在材料的強化機制中，細晶強化是一種有效的方法。以下關于細晶強化原理和效果的描述，正確的是（）A.細晶強化是通過增加晶體缺陷來提高材料強度B.細晶強化會降低材料的塑性和韌性C.晶粒越細小，材料的強度越高D.細晶強化對材料的硬度沒有影響10、在研究材料的熱穩(wěn)定性時，熱重分析是一種常用的方法。通過熱重分析可以得到材料的（）A.熱分解溫度B.熔點C.玻璃化轉變溫度D.結晶溫度11、高分子材料的分子量及其分布對其性能有著重要影響。對于聚苯乙烯（PS）這種高分子材料，分子量分布較寬時，其力學性能會發(fā)生怎樣的變化？（）A.強度增加，韌性降低B.強度降低，韌性增加C.強度和韌性都增加D.強度和韌性都降低12、材料的彈性模量反映了材料抵抗彈性變形的能力。對于同一種材料，在不同的加載方式下，彈性模量是否會發(fā)生變化？（）A.會變化B.不會變化C.有時會變化，有時不會變化D.取決于加載速度13、在分析材料的光催化性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料能夠有效地分解水產生氫氣。以下哪種材料特性對其光催化效率的影響最大？（）A.能帶結構B.表面形貌C.晶體結構D.化學成分14、在研究陶瓷材料的電學性能時，發(fā)現(xiàn)一種陶瓷具有較高的介電常數(shù)。以下哪種陶瓷材料最有可能具有這種特性？（）A.氧化鋁陶瓷B.鈦酸鋇陶瓷C.氮化硅陶瓷D.碳化硅陶瓷15、在高分子材料的溶解過程中，溶劑的選擇非常重要。以下關于溶劑選擇原則的描述，錯誤的是（）A.溶劑的極性應與高分子材料的極性相似B.溶劑的溶解度參數(shù)應與高分子材料接近C.溶劑的揮發(fā)性對溶解過程沒有影響D.溶劑應具有良好的化學穩(wěn)定性16、在材料的疲勞試驗中，應力比是一個重要參數(shù)。當應力比增大時，材料的疲勞壽命通常會？（）A.增加B.減少C.不變D.先增加后減少17、在分析材料的腐蝕防護方法時，發(fā)現(xiàn)一種金屬采用陽極保護可以有效地減緩腐蝕。陽極保護的原理是（）A.使金屬處于鈍化狀態(tài)B.形成保護性氧化膜C.降低金屬的電位D.增加金屬的耐蝕性18、在考察一種用于燃料電池雙極板的材料時，需要同時考慮其導電性、耐腐蝕性和機械強度。以下哪種材料可能最為合適？（）A.不銹鋼B.石墨C.鈦合金D.以上都不是19、金屬材料的熱處理可以改變其組織和性能，那么淬火、回火、正火等熱處理方法的主要目的分別是什么？（）A.提高硬度、消除應力、改善組織B.降低硬度、提高韌性、細化晶粒C.增加強度、提高塑性、調整硬度D.以上都不是20、在材料的磁致伸縮性能研究中，以下關于磁致伸縮現(xiàn)象和應用的描述，正確的是（）A.磁致伸縮是指材料在磁場作用下發(fā)生長度變化B.磁致伸縮效應只存在于磁性金屬材料中C.磁致伸縮材料可用于制造揚聲器D.磁致伸縮性能與磁場強度無關二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）全面分析復合材料中增強體與基體之間的界面結合機制，討論界面性能對復合材料力學性能的影響，并舉例說明改善界面結合的方法。2、（本題5分）論述材料的阻尼機制，包括內摩擦、界面摩擦等，分析如何根據(jù)不同需求選擇合適的阻尼材料。3、（本題5分）詳細說明在研究材料的疲勞裂紋萌生和擴展的微觀機制時，常用的微觀分析方法和技術。4、（本題5分）分析光子晶體材料的結構和光學特性，論述其在光通信等領域的應用。5、（本題5分）論述超硬材料的性能特點和應用領域，如金剛石、立方氮化硼等。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）有一長方體形狀的玻璃塊，長15厘米，寬10厘米，厚8厘米，玻璃的密度為2.5克/立方厘米，求玻璃塊的質量。2、（本題5分）某陶瓷材料的斷裂韌性為5兆帕·米^(1/2)，裂紋長度為2毫米，施加的應力為100兆帕，計算斷裂時的臨界裂紋尖端張開位移。3、（本題5分）一塊鋼板的硬度為200HBW，壓痕直徑為5毫米，試驗力為30000牛頓，計算壓頭的直徑。4、（本題5分）一根鉻鎳不銹鋼絲，長度為100厘米，橫截面積為0.5平方毫米，鉻鎳不銹鋼的電阻率為7.2×10^-7歐姆·米，計算該不銹鋼絲的電阻。5、（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。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）詳細論述材料的磨損機制和磨損類型，包括粘著磨損、磨粒磨損、疲勞磨損和腐蝕磨損等，分析材料硬度、韌性和表面狀態(tài)等因素對磨損性能的影響，探討提高材料