貴州電子商務職業(yè)技術學院《量子半導體材料與器件》2023-2024學年第二學期期末試卷

站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學號：凡年級專業(yè)、姓名、學號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記。…………密………………封………………線…………第1頁，共1頁貴州電子商務職業(yè)技術學院《量子半導體材料與器件》

2023-2024學年第二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、金屬材料在加工過程中會發(fā)生組織和性能的變化，那么冷加工和熱加工的區(qū)別主要是什么？（）A.加工溫度不同B.對材料性能的影響不同C.加工方式不同D.以上都是2、在研究材料的疲勞性能時，疲勞極限是一個重要的指標。以下關于疲勞極限的描述，錯誤的是（）A.材料的疲勞極限是指在無限次循環(huán)加載下不發(fā)生疲勞破壞的最大應力B.表面粗糙度對材料的疲勞極限沒有影響C.提高材料的強度可以提高其疲勞極限D(zhuǎn).材料的疲勞極限與加載頻率無關3、對于一種磁性薄膜材料，其磁疇結(jié)構(gòu)對其磁性能有重要影響。以下哪種方法可以觀察到磁疇結(jié)構(gòu)？（）A.掃描電子顯微鏡B.透射電子顯微鏡C.磁力顯微鏡D.原子力顯微鏡4、在研究材料的疲勞性能時，發(fā)現(xiàn)材料在循環(huán)載荷作用下容易發(fā)生失效。以下哪種措施可以提高材料的抗疲勞性能？（）A.增加表面粗糙度B.進行表面強化處理C.提高加載頻率D.增大載荷幅值5、對于一種功能陶瓷材料，如壓電陶瓷，其具有將機械能轉(zhuǎn)化為電能的特性。以下哪種晶體結(jié)構(gòu)特征是壓電陶瓷能夠?qū)崿F(xiàn)這種功能的關鍵？（）A.非中心對稱結(jié)構(gòu)B.密堆積結(jié)構(gòu)C.層狀結(jié)構(gòu)D.立方結(jié)構(gòu)6、在分析材料的光學非線性性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料在強光作用下折射率發(fā)生變化。這種光學非線性現(xiàn)象主要是由于以下哪種機制？（）A.電子極化B.分子取向C.熱效應D.光致電離7、對于一種超導材料，要提高其臨界電流密度，以下哪種途徑較為可行？（）A.優(yōu)化晶體結(jié)構(gòu)B.降低工作溫度C.增加磁場強度D.改變制備方法8、在研究材料的導熱性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料的熱導率較高。以下哪種因素對材料的熱導率貢獻最大？（）A.自由電子的運動B.晶格振動C.聲子散射D.雜質(zhì)和缺陷9、對于磁性材料，磁疇的大小和分布對材料的磁性有重要影響。以下哪種方法可以觀察磁疇結(jié)構(gòu)？（）A.掃描電子顯微鏡B.透射電子顯微鏡C.磁力顯微鏡D.光學顯微鏡10、在材料的表面處理技術中，電鍍可以提高材料的表面性能。對于鋼鐵材料的電鍍，以下哪種金屬鍍層的耐腐蝕性最好？（）A.鋅B.銅C.鎳D.鉻11、在研究聚合物的降解行為時，發(fā)現(xiàn)其在光照下性能迅速下降。以下哪種添加劑可以有效地提高其光穩(wěn)定性？（）A.抗氧化劑B.光穩(wěn)定劑C.增塑劑D.填充劑12、一種陶瓷材料在受到?jīng)_擊載荷時容易發(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)13、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14、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15、在材料的疲勞性能研究中，疲勞極限是衡量材料抗疲勞能力的重要指標。對于一種鋁合金材料，經(jīng)過多次循環(huán)加載實驗，確定其疲勞極限為200MPa。如果實際工作應力為150MPa，且應力比為0.2，預計其疲勞壽命大約是多少？（）A.10^5次B.10^6次C.10^7次D.10^8次16、材料的磁性是其重要的物理性能之一。對于鐵磁性材料，以下描述正確的是（）A.鐵磁性材料在居里溫度以上會轉(zhuǎn)變?yōu)轫槾判訠.鐵磁性材料的磁化強度與外加磁場強度成正比C.鐵磁性材料的磁導率是一個常數(shù)D.所有金屬都是鐵磁性材料17、在研究一種用于航空發(fā)動機葉片的高溫合金時，發(fā)現(xiàn)其抗氧化性能有待提高。以下哪種元素的添加可以顯著增強其抗氧化能力？（）A.鋁B.鈦C.鉻D.鉬18、在研究金屬材料的晶體結(jié)構(gòu)時，發(fā)現(xiàn)其原子在空間呈規(guī)則排列。以下哪種晶體結(jié)構(gòu)具有良好的塑性和韌性？（）A.體心立方晶格B.面心立方晶格C.密排六方晶格D.簡單立方晶格19、在磁性材料中，根據(jù)磁化特性的不同可以分為軟磁材料和硬磁材料。軟磁材料通常具有（）A.高矯頑力和高剩磁B.低矯頑力和低剩磁C.高矯頑力和低剩磁D.低矯頑力和高剩磁20、對于高分子材料，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是一個重要的性能指標。當一種聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度升高時，通常意味著其（）A.耐熱性提高B.柔韌性增強C.加工性能變好D.結(jié)晶度降低二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）論述金屬材料的疲勞裂紋萌生機制和影響因素，分析如何通過材料的微觀結(jié)構(gòu)和表面處理來抑制疲勞裂紋的萌生。2、（本題5分）詳細闡述材料的耐磨涂層技術，包括物理氣相沉積、化學氣相沉積、熱噴涂等，說明每種技術的特點和應用。3、（本題5分）闡述如何通過改變金屬材料的微觀結(jié)構(gòu)來提高其韌性，包括具體的處理方法和微觀結(jié)構(gòu)的變化。4、（本題5分）解釋材料的壓電效應和熱電效應的原理。舉例說明壓電材料和熱電材料在傳感器和能源轉(zhuǎn)換領域的應用，并分析其性能優(yōu)化的途徑。5、（本題5分）闡述超導材料臨界磁場的影響因素，討論在實際應用中如何提高超導材料在高磁場下的性能。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）有一鋼梁，跨度為6m，承受均布載荷10kN/m，鋼梁的截面為矩形，高200mm，寬100mm，計算鋼梁的最大彎曲應力。2、（本題5分）某種半導體材料的禁帶寬度為2.0eV，吸收系數(shù)為10^4cm?1。當用波長為600nm的光照射時，計算光的穿透深度。3、（本題5分）某種陶瓷材料的熱導率為20W/(m·K)，厚度為10mm，兩側(cè)溫差為50℃，計算通過該陶瓷材料的熱流密度。4、（本題5分）某種陶瓷材料的硬度為1200HV，壓頭為金剛石正四棱錐，試驗力為500N，計算壓痕對角線長度。5、（本題5分）已知某種液晶顯示材料的響應時間為10ms，施加的電壓變化為5V，電容為0.1μF，計算其驅(qū)動電流。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）全面論述材料的表面處理