裝訂線裝訂線PAGE2第1頁，共3頁武昌首義學院《功能材料概論》

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、一種新型的儲氫材料在實驗中表現(xiàn)出了較高的儲氫容量。以下哪種材料體系最有可能具有這種性能？（）A.金屬氫化物B.碳納米管C.金屬有機框架（MOF）D.以上均有可能2、在研究材料的熱性能時，熱膨脹系數(shù)是一個重要參數(shù)。一般來說，金屬材料的熱膨脹系數(shù)（）A.小于陶瓷材料B.大于陶瓷材料C.等于陶瓷材料D.與陶瓷材料無關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、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5、對于超導材料，除了臨界溫度，還有臨界磁場和臨界電流密度等參數(shù)。臨界磁場越大，超導材料的應用范圍（）A.越窄B.越寬C.不變D.不確定6、在考察一種用于建筑結構的鋼材時，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.進行調(diào)質(zhì)處理D.以上都是7、在陶瓷材料的制備過程中，需要控制燒結工藝以獲得理想的性能。如果燒結溫度過高，可能會導致陶瓷材料出現(xiàn)以下哪種問題？（）A.孔隙率增加B.致密度下降C.晶粒異常長大D.強度降低8、在考察一種用于防彈頭盔的復合材料時，發(fā)現(xiàn)其抗沖擊性能有待提高。以下哪種增強方式可能最為有效？（）A.增加纖維層數(shù)B.改變纖維編織方式C.優(yōu)化樹脂基體D.以上都是9、一種高溫合金在長時間高溫服役后性能下降。以下哪種微觀組織變化最有可能是導致性能下降的主要原因？（）A.晶粒長大B.相析出C.位錯密度降低D.元素擴散10、對于一種用于海水環(huán)境的耐腐蝕金屬材料，以下哪種表面處理方法可以有效地提高其耐蝕性？（）A.電鍍B.陽極氧化C.涂覆防腐涂層D.以上都是11、材料的耐腐蝕性是指材料在特定環(huán)境下抵抗腐蝕的能力，那么影響材料耐腐蝕性的主要因素有哪些？（）A.材料的化學成分、微觀結構B.環(huán)境因素、腐蝕介質(zhì)的性質(zhì)C.材料的表面狀態(tài)、加工工藝D.以上都是12、復合材料是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料通過一定的工藝復合而成。在纖維增強復合材料中，纖維的排布方式對復合材料的性能有著重要影響。以下關于纖維排布方式的描述，正確的是（）A.隨機排布的纖維增強復合材料各向同性B.單向排布的纖維增強復合材料在纖維方向上強度最高C.多層交叉排布的纖維增強復合材料力學性能均勻D.纖維排布方式對復合材料的熱性能沒有影響13、陶瓷材料的燒結過程是其制備的關鍵步驟。在燒結過程中，影響陶瓷致密化的主要因素有哪些？（）A.燒結溫度、保溫時間、顆粒尺寸B.壓力、氣氛、添加劑C.模具形狀、成型方法、脫模劑D.原料純度、攪拌速度、干燥時間14、在分析材料的熱膨脹性能時，發(fā)現(xiàn)不同材料的熱膨脹系數(shù)差異較大。以下哪種因素對熱膨脹系數(shù)的影響最為顯著？（）A.原子間的結合能B.晶體結構C.化學成分D.溫度15、在分析一種用于航天器熱防護的隔熱材料時，發(fā)現(xiàn)其隔熱效果不理想。以下哪種因素最有可能是造成這種情況的原因？（）A.材料的熱導率較高B.隔熱層厚度不足C.材料的熱穩(wěn)定性差D.以上都是16、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17、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)化晶體結構B.降低工作溫度C.增加磁場強度D.改變制備方法18、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.合金的化學成分D.腐蝕產(chǎn)物的性質(zhì)19、在高分子材料的老化過程中，會發(fā)生物理和化學變化，從而影響其性能。以下關于高分子材料老化的原因和機制的描述，正確的是（）A.紫外線照射只會導致高分子材料的物理老化B.氧氣的存在會加速高分子材料的老化C.高分子材料的老化過程中不會發(fā)生交聯(lián)反應D.溫度升高對高分子材料的老化沒有影響20、在研究高分子材料的結晶行為時，發(fā)現(xiàn)結晶溫度對晶體結構和性能有重要影響。一般來說，較高的結晶溫度會導致（）A.晶體完善程度提高B.晶體尺寸增大C.結晶速度加快D.結晶度降低二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細闡述材料的熱膨脹現(xiàn)象，解釋熱膨脹系數(shù)的物理意義和影響因素，分析熱膨脹在材料應用中的利弊以及如何控制熱膨脹。2、（本題5分）詳細說明在研究材料的電磁性能時，如何測量材料的磁導率和介電常數(shù)，以及影響這些參數(shù)的因素。3、（本題5分）詳細說明高分子材料的降解機制（如生物降解、光降解和化學降解）和影響因素。分析如何通過材料設計來控制高分子材料的降解速率，并舉例說明在環(huán)境保護和生物醫(yī)學領域的應用。4、（本題5分）詳細分析納米材料的特性（如表面效應、量子尺寸效應），以及這些特性在材料性能改進中的應用。5、（本題5分）論述高分子材料的降解機制和影響因素，如光降解、熱降解和生物降解等，分析降解對環(huán)境的影響，并介紹可降解高分子材料的發(fā)展和應用。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）已知一種金屬材料的電導率為6×10^7西門子/米，長度為10厘米，橫截面積為1平方毫米，計算電阻。2、（本題5分）一塊尺寸為10cm×10cm×1cm的壓電陶瓷片，壓電系數(shù)為300×10?12C/N，施加1000V的電壓，計算陶瓷片的伸縮量。3、（本題5分）已知某種工程塑料的沖擊強度為15kJ/m2，一個矩形的塑料試樣，寬度為100毫米，厚度為10毫米，擺錘的能量為200J，計算擺錘打斷試樣所經(jīng)過的距離。4、（本題5分）一個圓柱形的鈦合金棒，直徑為20mm，長度為1000mm，已知鈦合金的密度為4.5g/cm3，計算該鈦合金棒的質(zhì)量。5、（本題5分）一種超導材料的臨界溫度為90K，計算其在室溫（25℃）下的電阻與在臨界溫度下電阻的比值。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）全面論述材料的超導性能與應用，解釋超導現(xiàn)象的物理原理，分析高溫超導材料和低溫超導材料