山西財經(jīng)大學《納米技術(shù)與應(yīng)用》2023-2024學年第二學期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁山西財經(jīng)大學

《納米技術(shù)與應(yīng)用》2023-2024學年第二學期期末試卷院(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30個小題，每小題1分，共30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2、復合材料的界面對于其性能有著重要影響。對于纖維增強復合材料，良好的界面結(jié)合應(yīng)該具備哪些特點？（）A.高強度、高韌性、低殘余應(yīng)力B.低強度、高韌性、高殘余應(yīng)力C.高強度、低韌性、高殘余應(yīng)力D.低強度、低韌性、低殘余應(yīng)力3、材料的光學性能在許多領(lǐng)域都有重要應(yīng)用。對于半導體材料的光吸收特性，以下說法正確的是（）A.本征吸收發(fā)生在光子能量小于禁帶寬度時B.雜質(zhì)吸收對半導體材料的光電性能沒有影響C.直接躍遷的光吸收系數(shù)大于間接躍遷D.光吸收與半導體材料的晶體結(jié)構(gòu)無關(guān)4、在研究材料的磨損機制時，發(fā)現(xiàn)粘著磨損是主要的磨損方式。以下哪種措施可以減少粘著磨損？（）A.提高表面硬度B.改善潤滑條件C.選擇合適的配對材料D.以上都可以5、在電子材料領(lǐng)域，半導體材料的導電性能對器件性能起著關(guān)鍵作用。以下哪種半導體材料的禁帶寬度較大？（）A.硅B.鍺C.砷化鎵D.磷化銦6、在分析材料的熱膨脹性能時，發(fā)現(xiàn)某合金的熱膨脹系數(shù)很小。以下哪種合金元素的添加可能是導致這一現(xiàn)象的原因？（）A.鋁B.銅C.鎢D.鋅7、材料的導電性取決于其內(nèi)部的電子結(jié)構(gòu)和晶體缺陷。對于半導體材料，如硅，在摻入適量的雜質(zhì)后，其導電性會發(fā)生顯著變化。以下哪種雜質(zhì)的摻入可以使硅成為N型半導體？（）A.硼B(yǎng).磷C.鋁D.鎵8、陶瓷材料的斷裂韌性通常較低，那么提高陶瓷材料斷裂韌性的方法有哪些？（）A.纖維增韌、晶須增韌、相變增韌B.表面處理、化學強化、熱處理C.控制晶粒尺寸、優(yōu)化燒結(jié)工藝D.以上都是9、在金屬材料的熱處理過程中，淬火可以顯著提高材料的硬度。但淬火后材料往往存在較大內(nèi)應(yīng)力，需要進行（）A.正火B(yǎng).回火C.退火D.滲碳10、在研究材料的摩擦學性能時，發(fā)現(xiàn)以下哪種摩擦副配對的摩擦系數(shù)較??？（）A.金屬-金屬B.金屬-陶瓷C.陶瓷-陶瓷D.聚合物-金屬11、在分析一種用于電子線路板的聚合物基板材料時，需要考慮其介電性能。以下哪種因素對介電常數(shù)的影響最大？（）A.分子極性B.結(jié)晶度C.孔隙率D.分子量12、在考察一種磁性材料的磁滯回線時，發(fā)現(xiàn)其矯頑力較大，剩磁較高。這種磁性材料最有可能應(yīng)用于以下哪個領(lǐng)域？（）A.信息存儲B.電磁屏蔽C.電動機D.變壓器13、在分析材料的熱性能時，需要考慮熱導率這個參數(shù)。以下哪種材料通常具有較高的熱導率？（）A.高分子材料B.陶瓷材料C.金屬材料D.復合材料14、在研究一種用于芯片制造的光刻膠材料時，發(fā)現(xiàn)其分辨率難以滿足先進制程的要求。以下哪種改進途徑可能最為有效？（）A.開發(fā)新型光刻技術(shù)B.優(yōu)化光刻膠的化學配方C.改進光刻設(shè)備D.以上都是15、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(jié)晶、取向、交聯(lián)16、在分析材料的光學反射性能時，發(fā)現(xiàn)以下哪種表面處理可以提高反射率？（）A.拋光B.鍍膜C.蝕刻D.氧化17、在考察一種用于光學透鏡的玻璃材料時，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18、對于纖維增強復合材料，界面結(jié)合強度對其性能有重要影響。當界面結(jié)合強度過高時，可能會導致以下哪種結(jié)果？（）A.材料強度增加B.材料韌性下降C.材料耐熱性提高D.材料抗疲勞性能增強19、對于半導體材料，其導電性能主要取決于載流子的濃度和遷移率。已知一種新型半導體材料在低溫下導電性能較差，但隨著溫度升高導電性能迅速提高。以下哪種因素最可能是導致這種現(xiàn)象的主要原因？（）A.施主雜質(zhì)濃度增加B.受主雜質(zhì)濃度增加C.本征激發(fā)增強D.晶格散射減弱20、一種新型的電致變色材料在電場作用下能夠?qū)崿F(xiàn)顏色的可逆變化。以下哪種材料類別最有可能具有這種性能？（）A.過渡金屬氧化物B.有機聚合物C.無機化合物D.以上均有可能21、在研究材料的熱穩(wěn)定性時，發(fā)現(xiàn)以下哪種添加劑可以提高材料的熱分解溫度？（）A.阻燃劑B.增塑劑C.抗氧劑D.潤滑劑22、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.細化晶粒，提高強度23、對于一種高溫合金，需要在高溫下保持良好的強度和抗氧化性能。以下哪種合金元素的添加最有助于實現(xiàn)這一目標？（）A.鉻B.鎳C.鎢D.鉬24、高分子材料在日常生活和工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。對于聚乙烯（PE）這種常見的高分子材料，其分子鏈的結(jié)構(gòu)特點是什么？（）A.線性結(jié)構(gòu)，分子間作用力小B.支化結(jié)構(gòu)，分子間作用力大C.網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，交聯(lián)度高D.體型結(jié)構(gòu)，不溶不熔25、對于功能材料，壓電材料在傳感器領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。以下哪種材料屬于壓電材料？（）A.石英B.石墨C.金剛石D.玻璃26、高分子材料的老化是指材料在使用過程中性能逐漸下降的現(xiàn)象，那么高分子材料老化的主要原因有哪些？（）A.光氧化、熱氧化、化學腐蝕B.機械應(yīng)力、輻射、微生物作用C.濕度、溫度、氧氣D.以上都是27、在研究一種新型金屬材料的力學性能時，發(fā)現(xiàn)其抗拉強度明顯高于傳統(tǒng)材料，同時延展性也較好。以下哪種強化機制最有可能是導致這種性能提升的原因？（）A.固溶強化B.細晶強化C.沉淀強化D.加工硬化28、在高分子材料的合成過程中，聚合方法的選擇對材料性能有重要影響。以下關(guān)于聚合方法的描述，正確的是（）A.自由基聚合反應(yīng)速度快，但產(chǎn)物分子量分布寬B.離子聚合只能用于合成小分子化合物C.逐步聚合產(chǎn)物的分子量隨反應(yīng)時間線性增加D.所有聚合方法都可以得到高純度的高分子材料29、在考察材料的熱穩(wěn)定性時，發(fā)現(xiàn)一種材料在高溫下發(fā)生分解。以下哪種分析方法可以確定分解產(chǎn)物的成分？（）A.熱重分析B.差熱分析C.紅外光譜分析D.X射線衍射分析30、對于一種壓電材料，其能夠?qū)C械能轉(zhuǎn)化為電能，反之亦然。以下哪種壓電材料在實際應(yīng)用中最為常見？（）A.石英B.鈦酸鋇C.鋯鈦酸鉛D.硫化鎘二、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）全面論述超導磁懸浮的原理和特點，分析超導磁懸浮系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)，論述超導磁懸浮在交通領(lǐng)域如磁懸浮列車和高速運輸中的應(yīng)用前景和面臨的挑戰(zhàn)。2、（本題5分）詳細論述磁性材料的分類和性能特點，包括軟磁材料、硬磁材料和矩磁材料等，分析磁疇結(jié)構(gòu)和磁化過程對磁性材料性能的影響，論述磁性材料在電機、變壓器和磁記錄等領(lǐng)域的應(yīng)用和創(chuàng)新。3、（本題5分）詳細論述金屬基復合材料的界面特性和界面反應(yīng)，分析其對復合材料性能的影響，以及如何優(yōu)化界面以提高性能。4、（本題5分）論述復合材料的界面特性對其性能的影響，包括界面結(jié)合強度、界面相容性和界面殘余應(yīng)力等方面。5、（本題5分）全面論述材料的磁電阻效應(yīng)在磁存儲密度提高和新型磁傳感器研發(fā)中的應(yīng)用挑戰(zhàn)和解決方案。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）納米材料具有許多獨特的性能，請詳細闡述納米材料的尺寸效應(yīng)，包括量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)和表面效應(yīng)，并舉例說明它們在材料領(lǐng)域的應(yīng)用。2、（本題5分）詳細闡述功能陶瓷材料中高介電常數(shù)和低介電損耗的實現(xiàn)途徑，分析其在電子元件中的應(yīng)用要求。3、（本題5分）分析復合材料中增強體和基體之間的界面作用，解釋界面結(jié)合強度對復合材料力學性能的影響，并提出優(yōu)化界面性能的方法。4、（本題5分）詳細說明在研究金屬泡沫材料時，孔隙率和孔結(jié)構(gòu)對材料性能的影響，以及制備過程中的控制方法。5