天津商務(wù)職業(yè)學(xué)院《薄膜材料與器件》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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《薄膜材料與器件》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷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2分，共40分．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在材料的疲勞試驗(yàn)中，通常采用應(yīng)力控制或應(yīng)變控制的加載方式。對于低周疲勞試驗(yàn)，一般采用哪種加載方式？（）A.應(yīng)力控制B.應(yīng)變控制C.應(yīng)力和應(yīng)變同時控制D.隨機(jī)控制2、在考察一種用于光學(xué)透鏡的玻璃材料時，發(fā)現(xiàn)其在高溫下容易變形。以下哪種成分的調(diào)整可以提高玻璃的耐熱性能？（）A.增加二氧化硅含量B.減少堿金屬氧化物含量C.引入硼氧化物D.以上都是3、在考察材料的耐腐蝕性時，發(fā)現(xiàn)一種合金在酸性溶液中的腐蝕速率明顯低于在堿性溶液中的腐蝕速率。以下哪種因素最有可能導(dǎo)致這種差異？（）A.溶液的pH值B.溶液中的離子濃度C.合金的化學(xué)成分D.腐蝕產(chǎn)物的性質(zhì)4、在考察材料的阻尼性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料具有較高的阻尼系數(shù)。以下哪種微觀機(jī)制對其阻尼性能的貢獻(xiàn)最大？（）A.位錯運(yùn)動B.晶界滑移C.分子鏈內(nèi)摩擦D.界面摩擦5、在研究材料的電導(dǎo)機(jī)制時，發(fā)現(xiàn)一種半導(dǎo)體材料在低溫下主要是由雜質(zhì)電導(dǎo)貢獻(xiàn)。隨著溫度升高，本征電導(dǎo)逐漸起主導(dǎo)作用。以下哪種因素決定了這種轉(zhuǎn)變的溫度？（）A.雜質(zhì)濃度B.禁帶寬度C.載流子遷移率D.晶體結(jié)構(gòu)6、在研究金屬材料的熱處理時，淬火和回火是兩個重要的工藝。對于一種中碳鋼，經(jīng)過淬火后得到馬氏體組織，然后進(jìn)行低溫回火，其主要目的是什么？（）A.提高硬度和耐磨性B.消除內(nèi)應(yīng)力，提高韌性C.改善切削加工性能D.細(xì)化晶粒，提高強(qiáng)度7、在研究金屬材料的再結(jié)晶行為時，發(fā)現(xiàn)以下哪種因素會促進(jìn)再結(jié)晶的進(jìn)行？（）A.變形程度增加B.變形溫度升高C.雜質(zhì)含量增加D.冷卻速度加快8、玻璃是一種常見的無機(jī)非金屬材料，具有多種性能特點(diǎn)。以下關(guān)于玻璃的結(jié)構(gòu)和性能的描述，正確的是（）A.玻璃是一種晶體材料，具有固定的熔點(diǎn)B.玻璃的強(qiáng)度主要取決于其化學(xué)組成C.玻璃的熱穩(wěn)定性差，容易因溫度變化而破裂D.玻璃的導(dǎo)電性良好，可用于制造電子器件9、在金屬材料的疲勞試驗(yàn)中，疲勞極限是指材料在無限次循環(huán)應(yīng)力作用下不發(fā)生疲勞破壞的（）A.最大應(yīng)力B.最小應(yīng)力C.平均應(yīng)力D.應(yīng)力幅10、在金屬材料的疲勞裂紋擴(kuò)展過程中，以下關(guān)于裂紋擴(kuò)展速率和影響因素的描述，正確的是（）A.裂紋擴(kuò)展速率與應(yīng)力強(qiáng)度因子成正比B.材料的韌性越好，裂紋擴(kuò)展速率越快C.環(huán)境濕度對裂紋擴(kuò)展速率沒有影響D.裂紋擴(kuò)展速率與加載頻率無關(guān)11、在研究材料的疲勞裂紋擴(kuò)展時，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，裂紋擴(kuò)展速率會怎樣變化？（）A.增大B.減小C.先增大后減小D.先減小后增大12、在考察一種用于建筑結(jié)構(gòu)的鋼材時，發(fā)現(xiàn)其在寒冷環(huán)境下容易發(fā)生脆性斷裂。以下哪種措施可以提高鋼材的低溫韌性？（）A.降低含碳量B.加入微量合金元素C.進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理D.以上都是13、在研究材料的光學(xué)性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料對特定波長的光具有很強(qiáng)的吸收能力。這種吸收現(xiàn)象主要是由于材料內(nèi)部的以下哪種作用？（）A.電子躍遷B.分子振動C.晶格振動D.自由電子運(yùn)動14、一種高分子材料在加工過程中出現(xiàn)了熔體破裂現(xiàn)象。以下哪種因素最有可能導(dǎo)致這種現(xiàn)象的發(fā)生？（）A.加工溫度過高B.剪切速率過大C.分子量分布過寬D.添加劑含量過高15、對于一種光電材料，其能夠?qū)⒐饽苻D(zhuǎn)化為電能。以下哪種材料的光電轉(zhuǎn)換效率通常較高？（）A.硅B.砷化鎵C.磷化銦D.碲化鎘16、納米材料由于其特殊的尺寸效應(yīng)，表現(xiàn)出與常規(guī)材料不同的性能。以下關(guān)于納米材料性能特點(diǎn)的描述，正確的是（）A.納米材料的熔點(diǎn)隨著顆粒尺寸減小而升高B.納米材料的硬度通常低于常規(guī)材料C.納米材料的比表面積大，活性高D.納米材料的光學(xué)性能與常規(guī)材料相同17、在研究材料的熱膨脹性能時，熱膨脹系數(shù)是一個重要的參數(shù)。對于大多數(shù)陶瓷材料，其熱膨脹系數(shù)與金屬材料相比，通常是怎樣的？（）A.較大B.較小C.相當(dāng)D.無法比較18、在材料的腐蝕類型中，縫隙腐蝕是一種局部腐蝕形式。對于不銹鋼在海水環(huán)境中的應(yīng)用，以下哪種情況容易發(fā)生縫隙腐蝕？（）A.表面光滑無縫隙B.存在微小的縫隙和狹窄的空間C.大面積接觸海水D.處于流動的海水中19、在分析材料的摩擦磨損性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料在特定的摩擦條件下表現(xiàn)出良好的耐磨性。以下哪種因素對其耐磨性的貢獻(xiàn)最大？（）A.材料的硬度B.表面粗糙度C.潤滑條件D.摩擦副的材料20、一種新型的碳材料在能源領(lǐng)域有潛在應(yīng)用。以下哪種碳材料可能具有較高的比容量？（）A.石墨烯B.碳纖維C.活性炭D.碳納米管二、簡答題（本大題共3個小題，共15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)對材料性能的影響，分析如何通過控制晶態(tài)結(jié)構(gòu)來優(yōu)化材料性能。2、（本題5分）解釋材料阻尼性能產(chǎn)生的機(jī)制，分析不同阻尼機(jī)制（如位錯阻尼、界面阻尼等）在工程中的應(yīng)用。3、（本題5分）全面論述材料的吸波性能，解釋吸波材料的工作機(jī)制和分類，分析影響吸波性能的因素，以及在電磁隱身技術(shù)中的應(yīng)用。三、計(jì)算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一塊正方形的鈦合金板，邊長為25cm，厚度為1.5cm，鈦合金的泊松比為0.35，在板的中心施加一個垂直向下的5000N的力，計(jì)算板中心的位移。2、（本題5分）有一銅鎳合金，其中銅的原子百分?jǐn)?shù)為70%，鎳的原子百分?jǐn)?shù)為30%。已知銅的原子量為63.55g/mol，鎳的原子量為58.69g/mol，計(jì)算該合金的平均原子量。3、（本題5分）某種陶瓷材料在室溫下的熱導(dǎo)率為2.0W/(m·K)，厚度為10mm，兩側(cè)溫差為50°C，計(jì)算通過該陶瓷材料的熱流量。4、（本題5分）某種陶瓷材料的硬度為800HV，一個正方體的陶瓷試件，棱長為10毫米，用一個500克的壓頭對其進(jìn)行硬度測試，計(jì)算壓痕的對角線長度。5、（本題5分）有一圓錐形的鋁合金零件，底面直徑為16厘米，高為24厘米，鋁合金的密度為2.7克/立方厘米，求零件的質(zhì)量。四、論述題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）全面論述非晶態(tài)材料的