學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁天津農(nóng)學(xué)院

《無機(jī)材料工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題2分，共40分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在分析材料的耐磨涂層性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)涂層與基體之間的結(jié)合強(qiáng)度對(duì)其耐磨性有重要影響。以下哪種方法可以提高涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度？（）A.增加涂層厚度B.對(duì)基體進(jìn)行預(yù)處理C.降低涂層的硬度D.改變涂層的成分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(duì)其催化活性的貢獻(xiàn)最大？（）A.高比表面積B.獨(dú)特的電子結(jié)構(gòu)C.小尺寸效應(yīng)D.表面缺陷3、超導(dǎo)材料在低溫下具有零電阻和完全抗磁性等奇特性能。對(duì)于高溫超導(dǎo)材料，其臨界溫度通常在什么范圍內(nèi)？（）A.液氮溫度以下B.液氦溫度以下C.室溫以上D.0-100K之間4、對(duì)于一種用于半導(dǎo)體制造的光刻膠材料，要提高其分辨率和靈敏度，以下哪種改進(jìn)措施可能最為有效？（）A.優(yōu)化化學(xué)組成B.控制分子量分布C.改進(jìn)曝光工藝D.以上都是5、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?cè)鲰gB.表面處理、化學(xué)強(qiáng)化、熱處理C.控制晶粒尺寸、優(yōu)化燒結(jié)工藝D.以上都是6、在分析材料的摩擦磨損性能時(shí)，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(duì)其耐磨性的貢獻(xiàn)最大？（）A.材料的硬度B.表面粗糙度C.潤(rùn)滑條件D.摩擦副的材料7、復(fù)合材料由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料組成。在纖維增強(qiáng)復(fù)合材料中，纖維的主要作用是（）A.增加材料的韌性B.提高材料的強(qiáng)度C.改善材料的加工性能D.降低材料的成本8、研究一種新型復(fù)合材料，其由纖維增強(qiáng)體和基體組成。在承受拉伸載荷時(shí)，以下哪種情況最能有效地發(fā)揮纖維增強(qiáng)體的作用？（）A.纖維與基體的結(jié)合強(qiáng)度適中B.纖維的長(zhǎng)度較短C.纖維的體積分?jǐn)?shù)較低D.纖維的彈性模量低于基體9、對(duì)于高分子材料，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）是一個(gè)重要的性能指標(biāo)。已知某種聚合物在較低溫度下呈現(xiàn)脆性，隨著溫度升高逐漸變得柔韌。當(dāng)溫度升高到一定值時(shí)，材料的性能發(fā)生顯著變化，這個(gè)轉(zhuǎn)變溫度通常被稱為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。在以下哪種測(cè)試方法中最容易準(zhǔn)確測(cè)定該聚合物的Tg？（）A.熱重分析（TGA）B.差示掃描量熱法（DSC）C.動(dòng)態(tài)力學(xué)分析（DMA）D.紅外光譜分析（IR）10、對(duì)于一種陶瓷基復(fù)合材料，要改善其韌性，以下哪種增強(qiáng)相的引入通常是有效的？（）A.連續(xù)纖維B.顆粒C.晶須D.短纖維11、在分析材料的光催化性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料能夠有效地分解水產(chǎn)生氫氣。以下哪種材料特性對(duì)其光催化效率的影響最大？（）A.能帶結(jié)構(gòu)B.表面形貌C.晶體結(jié)構(gòu)D.化學(xué)成分12、在分析材料的光學(xué)非線性性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料在強(qiáng)光作用下折射率發(fā)生變化。這種光學(xué)非線性現(xiàn)象主要是由于以下哪種機(jī)制？（）A.電子極化B.分子取向C.熱效應(yīng)D.光致電離13、在材料的疲勞裂紋擴(kuò)展過程中，裂紋擴(kuò)展速率與應(yīng)力強(qiáng)度因子幅之間的關(guān)系通常用（）A.Paris公式描述B.Hall-Petch公式描述C.牛頓定律描述D.胡克定律描述14、在研究材料的磨損性能時(shí)，磨損量是衡量磨損程度的重要指標(biāo)。對(duì)于在潤(rùn)滑條件下工作的滑動(dòng)軸承，其磨損量主要取決于什么？（）A.潤(rùn)滑劑的種類B.載荷大小C.軸的轉(zhuǎn)速D.以上因素均有關(guān)15、在研究材料的熱穩(wěn)定性時(shí)，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(diǎn)C.玻璃化轉(zhuǎn)變溫度D.結(jié)晶溫度16、在研究材料的熱穩(wěn)定性時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料在高溫下結(jié)構(gòu)發(fā)生相變，導(dǎo)致性能下降。以下哪種測(cè)試方法可以有效地監(jiān)測(cè)這種相變過程？（）A.熱膨脹測(cè)量B.熱重分析C.差熱分析D.高溫X射線衍射17、在研究材料的光學(xué)透明性時(shí)，以下哪種因素會(huì)導(dǎo)致材料的透明度降低？（）A.內(nèi)部缺陷B.結(jié)晶度增加C.雜質(zhì)含量增多D.以上都是18、金屬間化合物具有獨(dú)特的性能和結(jié)構(gòu)。對(duì)于TiAl這種金屬間化合物，其主要的應(yīng)用領(lǐng)域是？（）A.航空航天B.電子通訊C.醫(yī)療器械D.日常生活用品19、對(duì)于一種光學(xué)玻璃材料，要降低其折射率，以下哪種成分的調(diào)整可能有效？（）A.增加堿金屬氧化物含量B.增加二氧化硅含量C.增加重金屬氧化物含量D.增加氟化物含量20、復(fù)合材料是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料組成，其具有優(yōu)異的性能，那么復(fù)合材料的主要優(yōu)點(diǎn)有哪些？（）A.強(qiáng)度高、重量輕B.耐腐蝕、耐高溫C.可設(shè)計(jì)性強(qiáng)D.以上都是二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）論述陶瓷材料的熱傳導(dǎo)機(jī)制，分析影響陶瓷材料熱導(dǎo)率的因素，并說明如何提高陶瓷材料的熱導(dǎo)率。2、（本題5分）解釋什么是材料的蠕變現(xiàn)象，分析其產(chǎn)生的機(jī)制，并說明在高溫環(huán)境下如何提高材料的抗蠕變性能。3、（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(duì)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。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）已知一種磁性材料的磁滯損耗為50焦耳/立方米，在一個(gè)體積為0.05立方米的磁芯中，計(jì)算一個(gè)周期內(nèi)的磁滯損耗能量。2、（本題5分）某合金的抗拉強(qiáng)度為600兆帕，試樣在拉伸實(shí)驗(yàn)中斷裂時(shí)的橫截面積為150平方毫米，計(jì)算斷裂時(shí)的拉伸力是多少牛頓？3、（本題5分）一塊長(zhǎng)方體形狀的鋁合金材料，長(zhǎng)為10厘米，寬為5厘米，高為3厘米，密度為2.7克/立方厘米，計(jì)算其質(zhì)量。4、（本題5分）一塊塑料板，長(zhǎng)50cm，寬30cm，厚5mm，材料的比熱容為1500J/(kg·K)，質(zhì)量為2kg，從20℃加熱到80℃，計(jì)算吸收的熱量。5、（本題5分）某材料的疲勞壽命為10^7次，應(yīng)力幅為200MPa，若應(yīng)力幅提高到300MPa，計(jì)算疲勞壽命。四、論述題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）深入探