2025年大學《功能材料-功能材料制備技術(shù)》考試備考題庫及答案解析單位所屬部門：________姓名：________考場號：________考生號：________一、選擇題1.功能材料的制備方法中，屬于物理方法的是（）A.高溫熔融法B.化學沉淀法C.濺射沉積法D.溶膠-凝膠法答案：C解析：濺射沉積法是通過物理過程將材料從靶材上轉(zhuǎn)移并沉積到基板上，屬于典型的物理方法。高溫熔融法、化學沉淀法和溶膠-凝膠法都涉及化學反應或物質(zhì)轉(zhuǎn)化，屬于化學方法。2.下列哪種材料不屬于功能材料（）A.半導體材料B.金屬合金C.介電材料D.光子晶體材料答案：B解析：功能材料是指具有特定物理、化學或生物功能，并應用于特定領(lǐng)域的材料。半導體材料、介電材料和光子晶體材料均具有明確的功能特性。金屬合金主要強調(diào)其力學性能和加工性能，通常歸類為結(jié)構(gòu)材料，而非功能材料。3.功能材料制備過程中，燒結(jié)的主要目的是（）A.溶解雜質(zhì)B.提高材料密度C.促進化學反應D.改變材料顏色答案：B解析：燒結(jié)是通過加熱使粉末或壓坯中的顆粒相互結(jié)合，從而提高材料的密度和強度。溶解雜質(zhì)是選擇性氧化或還原的過程，促進化學反應是催化過程，改變材料顏色是摻雜或表面處理的結(jié)果。燒結(jié)的主要作用是提高密度和改善結(jié)構(gòu)。4.下列哪種方法不屬于溶液法（）A.溶膠-凝膠法B.化學沉淀法C.涂層法D.電鍍法答案：B解析：溶液法是指通過在溶液中進行反應或處理來制備材料的方法。溶膠-凝膠法、涂層法和電鍍法都屬于溶液法?；瘜W沉淀法是通過溶液中離子反應生成沉淀物，屬于固相反應，不屬于溶液法。5.功能材料的性能測試中，用于測量材料導電性的儀器是（）A.光譜儀B.示波器C.電阻率測試儀D.熱分析儀答案：C解析：電阻率測試儀是專門用于測量材料導電性的儀器。光譜儀用于分析材料的化學成分，示波器用于觀察電信號波形，熱分析儀用于研究材料的熱性質(zhì)。只有電阻率測試儀直接測量導電性。6.下列哪種材料具有壓電效應（）A.金屬B.半導體C.陶瓷D.高分子答案：C解析：壓電效應是指某些材料在受到機械應力時產(chǎn)生電荷，或在施加電場時發(fā)生形變的現(xiàn)象。陶瓷材料，特別是某些無機晶體，具有典型的壓電效應。金屬、半導體和高分子材料通常不具備壓電效應。7.功能材料制備過程中，研磨的主要目的是（）A.提高材料純度B.減小顆粒尺寸C.促進化學反應D.增加材料密度答案：B解析：研磨是通過機械力使材料顆粒變小，從而減小材料的平均顆粒尺寸。提高材料純度是選擇性溶解或提純的過程，促進化學反應是催化或溶劑的作用，增加材料密度是燒結(jié)或壓實的結(jié)果。研磨的主要作用是減小顆粒尺寸。8.下列哪種方法不屬于氣相法（）A.化學氣相沉積法B.物理氣相沉積法C.溶劑蒸發(fā)法D.等離子體增強化學氣相沉積法答案：C解析：氣相法是指通過氣態(tài)物質(zhì)進行材料制備的方法。化學氣相沉積法、物理氣相沉積法和等離子體增強化學氣相沉積法都屬于氣相法。溶劑蒸發(fā)法是通過蒸發(fā)液體溶劑來制備材料，屬于液相法，不屬于氣相法。9.功能材料的性能中，與材料對外界電場響應相關(guān)的特性是（）A.磁性B.導電性C.介電性D.光學性質(zhì)答案：C解析：介電性是指材料對外界電場的響應能力，表現(xiàn)為電容、極化等特性。磁性是材料對磁場的響應，導電性是材料對電流的傳導能力，光學性質(zhì)是材料對光的響應。只有介電性與電場直接相關(guān)。10.下列哪種材料具有超導性（）A.金屬B.半導體C.陶瓷D.高分子答案：A解析：超導性是指某些材料在低溫下電阻突然降為零的現(xiàn)象。金屬，特別是某些合金和化合物，在低溫下表現(xiàn)出超導性。半導體、陶瓷和高分子材料通常不具備超導性。11.功能材料制備中，采用真空環(huán)境的主要目的是（）A.提高反應溫度B.排除空氣干擾C.增加材料純度D.加速反應速率答案：C解析：真空環(huán)境可以有效地排除空氣中的氧氣、水分等雜質(zhì)，從而減少這些雜質(zhì)對材料制備過程和最終材料性能的負面影響，提高材料的純度。提高反應溫度、加速反應速率并非真空的主要目的，雖然真空有時可能影響反應速率，但主要作用是除雜提純。12.下列哪種材料制備方法屬于低溫制備技術(shù)（）A.高溫燒結(jié)法B.電弧熔煉法C.激光化學沉積法D.電子束蒸發(fā)法答案：C解析：低溫制備技術(shù)是指在一定溫度范圍內(nèi)（通常低于1000攝氏度）制備材料的方法。高溫燒結(jié)法、電弧熔煉法和電子束蒸發(fā)法都需要較高的溫度（通常在1000攝氏度以上）。激光化學沉積法可以在相對較低的溫度下進行，屬于低溫制備技術(shù)。13.功能材料的結(jié)構(gòu)調(diào)控中，改變材料晶粒尺寸的主要目的是（）A.提高材料密度B.改善材料力學性能C.增加材料導電性D.調(diào)節(jié)材料光學性質(zhì)答案：B解析：改變材料晶粒尺寸是調(diào)控材料微觀結(jié)構(gòu)的重要手段。一般來說，減小晶粒尺寸可以提高材料的強度和硬度，改善其力學性能。提高材料密度是燒結(jié)過程的結(jié)果，增加導電性通常通過摻雜或改變能帶結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，調(diào)節(jié)光學性質(zhì)主要通過改變材料的能帶結(jié)構(gòu)或引入缺陷實現(xiàn)。改善力學性能是調(diào)控晶粒尺寸最主要的目的之一。14.下列哪種材料制備過程涉及離子交換（）A.濺射沉積B.化學氣相沉積C.溶膠-凝膠法D.離子注入答案：C解析：溶膠-凝膠法中，凝膠的形成過程通常涉及溶質(zhì)分子或離子在水溶液中的水解和縮聚反應，這些反應往往伴隨著離子交換或平衡，例如金屬醇鹽在水中的水解會生成氫氧化物并釋放醇鹽離子，隨后這些離子可能在凝膠網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生重排或交換。濺射沉積、化學氣相沉積和離子注入主要涉及物理過程或氣相化學反應，不涉及溶液中的離子交換過程。15.功能材料的性能測試中，用于測量材料熱穩(wěn)定性的儀器是（）A.磁強計B.熱分析儀C.介電常數(shù)測試儀D.光譜儀答案：B解析：熱分析儀（如差示掃描量熱儀DSC、熱重分析儀TGA）是專門用于測量材料在不同溫度下的熱效應（如相變熱、吸放熱）和重量變化（如脫水、分解），從而評估材料的熱穩(wěn)定性和相變行為。磁強計用于測量磁性，介電常數(shù)測試儀用于測量介電性，光譜儀用于分析材料的化學成分或結(jié)構(gòu)。16.下列哪種材料具有鐵電性（）A.金屬B.半導體C.陶瓷D.高分子答案：C解析：鐵電性是指某些材料在居里溫度以下，其表面存在電偶極矩，并且電偶極矩可以隨著外加電場的方向而改變，且在撤去電場后仍能保持極化狀態(tài)的現(xiàn)象。具有鐵電性的材料主要是某些特定的陶瓷材料，如鈦酸鋇（BaTiO3）等。金屬、半導體和高分子材料通常不具備鐵電性。17.功能材料制備過程中，干燥的主要目的是（）A.提高材料密度B.去除溶劑或水分C.促進化學反應D.改變材料顏色答案：B解析：干燥是通過加熱或減壓等方法去除材料中溶解的或物理吸附的溶劑或水分的過程。這是許多材料制備工藝（如溶膠-凝膠法、凝膠法、涂層法）中的關(guān)鍵步驟，目的是得到固態(tài)或半固態(tài)產(chǎn)品。提高材料密度是燒結(jié)的結(jié)果，促進化學反應是催化或溶劑的作用，改變材料顏色是摻雜或表面處理的結(jié)果。干燥的主要作用是去除溶劑或水分。18.下列哪種方法不屬于固相法（）A.高溫熔融法B.溶劑熱法C.攪拌摩擦焊法D.粉末冶金法答案：B解析：固相法是指原料和產(chǎn)物在反應過程中都保持固態(tài)的方法。高溫熔融法雖然涉及熔融，但最終形成的是固態(tài)材料。攪拌摩擦焊法是固態(tài)材料通過攪拌和摩擦實現(xiàn)連接的方法。粉末冶金法是將粉末狀原料壓制成型并燒結(jié)成塊的方法，整個過程原料和產(chǎn)物均為固態(tài)。溶劑熱法是指在高溫高壓溶劑環(huán)境中進行化學反應制備材料的方法，溶劑是液態(tài)，但反應物和產(chǎn)物通常是固態(tài)，因此它屬于液相合成，而非嚴格意義上的固相法。嚴格來說，溶劑熱法涉及液相，而高溫熔融法、攪拌摩擦焊法和粉末冶金法都屬于固相過程。19.功能材料的性能中，與材料對外界磁場響應相關(guān)的特性是（）A.介電性B.導電性C.磁性D.光學性質(zhì)答案：C解析：磁性是指材料對外界磁場的響應能力，表現(xiàn)為被磁化、產(chǎn)生磁性或表現(xiàn)出磁阻、磁致伸縮等現(xiàn)象。介電性是材料對電場的響應，導電性是材料對電流的傳導能力，光學性質(zhì)是材料對光的響應。只有磁性直接與磁場相關(guān)。20.下列哪種材料制備方法利用了等離子體技術(shù)（）A.溶膠-凝膠法B.化學氣相沉積法C.等離子體增強化學氣相沉積法D.電子束蒸發(fā)法答案：C解析：等離子體增強化學氣相沉積法（PECVD）是在化學氣相沉積（CVD）的基礎(chǔ)上，引入等離子體作為能量源，利用等離子體的高溫、高活性粒子（如自由基、離子）來促進化學反應，提高沉積速率和改善薄膜質(zhì)量。溶膠-凝膠法、化學氣相沉積法和電子束蒸發(fā)法均不涉及等離子體技術(shù)。二、多選題1.功能材料的制備方法中，屬于物理氣相沉積法的有（）A.濺射沉積法B.電子束蒸發(fā)法C.等離子體增強化學氣相沉積法D.熱蒸發(fā)法E.化學氣相沉積法答案：ABD解析：物理氣相沉積法（PVD）是指通過物理過程將材料從源材中蒸發(fā)出氣態(tài)粒子，并沉積到基板上形成薄膜的方法。濺射沉積法利用高能粒子轟擊靶材，使材料濺射出來；電子束蒸發(fā)法利用高能電子轟擊源材，使其蒸發(fā)成氣態(tài)粒子；熱蒸發(fā)法通過加熱源材，使其蒸發(fā)成氣態(tài)粒子。等離子體增強化學氣相沉積法（PECVD）雖然包含等離子體，但其本質(zhì)是化學氣相沉積，即通過化學反應生成固態(tài)薄膜。化學氣相沉積法（CVD）也是通過化學反應生成薄膜。因此，濺射沉積法、電子束蒸發(fā)法和熱蒸發(fā)法屬于物理氣相沉積法。2.功能材料的性能包括（）A.磁性B.導電性C.光學性質(zhì)D.力學性能E.化學穩(wěn)定性答案：ABCE解析：功能材料是指具有特定物理、化學或生物功能，并應用于特定領(lǐng)域的材料。其性能通常與其功能密切相關(guān)，主要包括對外界物理場（如電場、磁場、光場、應力等）的響應特性，如磁性（A）、導電性（B）、光學性質(zhì)（C）。此外，化學穩(wěn)定性（E）也是功能材料的重要性能之一，它關(guān)系到材料在實際應用環(huán)境中的可靠性和壽命。力學性能（D）雖然也是材料的重要性能，但通常更側(cè)重于結(jié)構(gòu)材料，對于功能材料而言，其力學性能往往是為滿足特定功能而需要考慮的因素，但并非其核心功能表現(xiàn)。3.下列哪些方法可以提高材料的純度（）A.濺射沉積法B.化學氣相沉積法C.區(qū)域熔煉法D.溶劑萃取法E.真空蒸餾法答案：CDE解析：提高材料純度是功能材料制備中的常見需求。區(qū)域熔煉法（Czochralski法等）通過移動熔區(qū)，使雜質(zhì)逐漸集中到熔區(qū)邊緣并去除，從而獲得高純度的單晶材料。溶劑萃取法（D）利用溶劑對目標組分和雜質(zhì)的選擇性溶解能力，將目標組分從混合物中提取出來，達到分離和提純的目的。真空蒸餾法（E）利用物質(zhì)在不同溫度下的揮發(fā)度差異，在真空條件下進行蒸餾，使低沸點組分先揮發(fā)并被收集，從而分離提純。濺射沉積法（A）和化學氣相沉積法（B）的純度主要取決于源材的純度，雖然也可以制備高純材料，但其過程本身并非以提純雜質(zhì)為主要目的，更多是薄膜制備技術(shù)。4.功能材料制備過程中，涉及能量輸入的方式有（）A.加熱B.電磁場C.機械力D.等離子體E.化學能答案：ABCDE解析：功能材料的制備過程通常需要能量輸入以驅(qū)動物理或化學反應。加熱（A）是最常見的能量輸入方式，用于提高溫度以促進熔融、化學反應或相變。電磁場（B）可以用于激發(fā)電子或離子，或用于磁控濺射等物理過程。機械力（C）在研磨、壓粉等過程中用于改變材料的形態(tài)或結(jié)構(gòu)。等離子體（D）本身就是一種高能量狀態(tài)物質(zhì)，利用等離子體技術(shù)（如濺射、PECVD）就是利用其高能量粒子進行材料制備?；瘜W能（E）在化學氣相沉積（CVD）、溶劑熱法等過程中通過化學反應釋放能量，驅(qū)動材料沉積或合成。因此，所有選項都涉及能量輸入。5.下列哪些材料屬于無機材料（）A.金屬B.陶瓷C.半導體D.高分子E.金屬合金答案：ABCE解析：無機材料是指由無機化合物構(gòu)成的材料，通常包括金屬（A）、陶瓷（B）、半導體（C）以及金屬合金（E，雖然主要成分是金屬，但其基礎(chǔ)是無機化學成分，且通常歸為金屬材料范疇或與金屬相關(guān)）。高分子材料（D）是由有機分子構(gòu)成的長鏈聚合物，屬于有機材料。因此，除高分子材料外，其他選項均屬于無機材料。6.功能材料性能測試中，常用的儀器設(shè)備有（）A.光譜儀B.電阻率測試儀C.熱分析儀D.磁強計E.力學性能測試機答案：ABCDE解析：功能材料的性能測試需要多樣化的儀器設(shè)備。光譜儀（A）用于分析材料的化學成分或電子結(jié)構(gòu)。電阻率測試儀（B）用于測量材料的導電性。熱分析儀（C）用于測量材料的熱性質(zhì)和穩(wěn)定性。磁強計（D）用于測量材料的磁性。力學性能測試機（E）用于測量材料的強度、硬度、彈性模量等力學性能。這些都是功能材料性能測試中常用的儀器設(shè)備。7.下列哪些方法屬于溶液法（）A.溶膠-凝膠法B.涂層法C.化學沉淀法D.電鍍法E.溶劑熱法答案：ABCD解析：溶液法是指通過在溶液中進行反應或處理來制備材料的方法。溶膠-凝膠法（A）是利用溶液中的水解和縮聚反應制備凝膠。涂層法（B）可以通過將溶液涂覆在基板上，然后干燥或熱處理形成薄膜?；瘜W沉淀法（C）是溶液中離子發(fā)生反應生成不溶性沉淀物。電鍍法（D）利用電解池，金屬離子在陰極上還原沉積形成金屬薄膜，涉及電解液（溶液）。溶劑熱法（E）雖然涉及溶劑，但主要是在高溫高壓溶劑環(huán)境中進行化學反應，更側(cè)重于固相或液相反應，而非典型的溶液過程（雖然溶劑是液態(tài)）。嚴格來說，溶劑熱法屬于液相合成范疇，但與溶膠-凝膠、涂層、電鍍相比，其溶液基礎(chǔ)性稍弱。然而，在常見的分類中，前四者更典型地歸為溶液法。根據(jù)常見分類習慣，溶膠-凝膠、涂層、化學沉淀、電鍍均屬于溶液法或基于溶液的過程。8.下列哪些材料具有壓電效應（）A.某些陶瓷B.某些金屬C.某些半導體D.某些高分子E.某些金屬合金答案：ACD解析：壓電效應是某些材料在受到機械應力時產(chǎn)生電荷，或在施加電場時發(fā)生形變的現(xiàn)象。具有壓電效應的材料主要包括：某些陶瓷（A），如鈦酸鋇、鋯鈦酸鉛等；某些高分子（D），如聚偏氟乙烯（PVDF）；以及一些鐵電半導體（C）。金屬（B）和金屬合金（E）通常不具備壓電效應。9.功能材料制備過程中，涉及顆粒加工的步驟有（）A.粉末研磨B.粉末篩分C.燒結(jié)D.溶劑萃取E.粉末壓制答案：ABE解析：顆粒加工是指對固體顆粒進行形狀、尺寸、分布等改變的過程。粉末研磨（A）是減小顆粒尺寸的過程。粉末篩分（B）是按照顆粒尺寸進行分離的過程。粉末壓制（E）是將粉末顆粒壓實成特定形狀的坯體。燒結(jié)（C）是加熱使顆粒結(jié)合成塊的過程，主要涉及原子或分子層面的擴散和結(jié)合。溶劑萃取（D）是利用溶劑選擇性地溶解某些組分的過程，不直接改變固體顆粒本身的尺寸或形態(tài)。因此，研磨、篩分、壓制屬于顆粒加工步驟。10.下列哪些因素會影響功能材料的制備工藝選擇（）A.材料的目標性能B.預期材料的最終形狀C.原材料的成本和可得性D.生產(chǎn)規(guī)模和設(shè)備條件E.環(huán)境保護要求答案：ABCDE解析：功能材料的制備工藝選擇是一個綜合性的決策過程，需要考慮多個因素。材料的目標性能（A）是選擇工藝的首要依據(jù)，不同的性能可能需要不同的制備方法。預期材料的最終形狀（B）也會影響工藝選擇，例如需要薄膜則可能選擇沉積法，需要塊體則可能選擇燒結(jié)法。原材料的成本和可得性（C）直接影響工藝的經(jīng)濟性和可行性。生產(chǎn)規(guī)模和設(shè)備條件（D）決定了工藝的放大能力和對設(shè)備的依賴程度。環(huán)境保護要求（E）越來越成為重要的考量因素，需要選擇對環(huán)境影響小的工藝。因此，所有選項都是影響功能材料制備工藝選擇的重要因素。11.功能材料的制備過程中，涉及到化學反應的有（）A.濺射沉積法B.化學氣相沉積法C.等離子體增強化學氣相沉積法D.熱蒸發(fā)法E.溶膠-凝膠法答案：BCE解析：濺射沉積法（A）和熱蒸發(fā)法（D）是物理氣相沉積方法，主要依靠物理過程將材料從源材中蒸騰出來，不涉及化學反應。化學氣相沉積法（B）是通過氣態(tài)前驅(qū)體在基板上發(fā)生化學反應沉積成膜。等離子體增強化學氣相沉積法（C）是在化學氣相沉積的基礎(chǔ)上引入等離子體，利用等離子體的高能粒子（如自由基、離子）加速化學反應，提高沉積速率和薄膜質(zhì)量。溶膠-凝膠法（E）是通過溶液中的溶質(zhì)（如金屬醇鹽）發(fā)生水解和縮聚等化學反應形成凝膠，再經(jīng)過干燥和熱處理得到固體材料。因此，化學氣相沉積法、等離子體增強化學氣相沉積法和溶膠-凝膠法都涉及化學反應。12.功能材料的性能測試中，用于測量材料微觀結(jié)構(gòu)的有（）A.掃描電子顯微鏡B.X射線衍射儀C.透射電子顯微鏡D.光譜儀E.熱分析儀答案：ABC解析：掃描電子顯微鏡（SEM）（A）和透射電子顯微鏡（TEM）（C）是常用的顯微鏡技術(shù)，可以觀察材料的表面形貌和微觀內(nèi)部結(jié)構(gòu)，包括晶粒尺寸、形貌、缺陷等。X射線衍射儀（XRD）（B）主要用于分析材料的晶體結(jié)構(gòu)、晶相組成和晶粒尺寸。光譜儀（D）主要用于分析材料的化學成分或電子結(jié)構(gòu)。熱分析儀（E）主要用于測量材料的熱性質(zhì)，如相變溫度、熱穩(wěn)定性等。因此，用于測量材料微觀結(jié)構(gòu)的主要是SEM、TEM和XRD。13.下列哪些方法屬于固相合成方法（）A.高溫熔融法B.區(qū)域熔煉法C.攪拌摩擦焊法D.粉末冶金法E.溶劑熱法答案：ABCD解析：固相合成方法是指原料和產(chǎn)物在反應過程中都保持固態(tài)的方法。高溫熔融法（A）是將固態(tài)原料加熱至熔融狀態(tài)，再冷卻結(jié)晶，整個過程物質(zhì)主要處于固相或液相（熔融態(tài)仍為物質(zhì)本身），最終得到固態(tài)產(chǎn)物。區(qū)域熔煉法（B）是通過移動熔區(qū)，使雜質(zhì)逐漸集中到熔區(qū)并去除，整個過程原料為固態(tài)。攪拌摩擦焊法（C）是固態(tài)材料通過攪拌和摩擦實現(xiàn)連接的固相過程。粉末冶金法（D）是將粉末狀原料壓制成型并燒結(jié)成塊，整個過程原料和產(chǎn)物均為固態(tài)。溶劑熱法（E）雖然涉及溶劑，但在高溫高壓下，反應通常在固相和液相（溶劑）之間進行，生成物也常為固態(tài)，因此也常被歸類為固相合成或液相-固相合成方法。嚴格來說，A和B涉及熔融，C和D是典型的固相過程。E方法通常包含液相步驟。14.功能材料的性能中，與材料對外界溫度響應相關(guān)的特性有（）A.熱膨脹系數(shù)B.電阻率C.熱導率D.磁化強度E.光澤度答案：ABC解析：熱膨脹系數(shù)（A）、電阻率（B）和熱導率（C）都是材料的熱學性能，它們分別描述了材料隨溫度變化的尺寸變化、導電能力和傳熱能力。磁化強度（D）是材料的磁學性能，描述了材料被磁化的程度，某些磁性材料（如鐵磁材料）的磁化強度會隨溫度變化（如居里溫度點附近會發(fā)生磁相變）。光澤度（E）是材料的光學表面特性，描述了其反光能力，主要與材料的表面形貌和光學常數(shù)有關(guān)，通常不直接隨溫度發(fā)生顯著變化（除非材料發(fā)生相變）。因此，熱膨脹系數(shù)、電阻率和熱導率是直接與材料對外界溫度響應相關(guān)的特性。15.下列哪些因素會影響材料的制備成本（）A.原材料價格B.能源消耗C.設(shè)備投資和維護D.工藝復雜程度E.人員成本答案：ABCDE解析：材料的制備成本是一個綜合因素，包括多個方面。原材料價格（A）是直接成本的重要組成部分。能源消耗（B）在許多制備過程中（如加熱、真空泵運行）是顯著的運行成本。設(shè)備投資（C）包括購買、安裝和調(diào)試設(shè)備的費用，以及后續(xù)的維護、維修費用。工藝復雜程度（D）直接影響生產(chǎn)效率、所需時間和操作難度，復雜的工藝通常成本更高。人員成本（E）包括操作人員、技術(shù)人員和管理人員的工資、福利等。因此，所有這些因素都會影響材料的制備成本。16.功能材料制備中，采用真空環(huán)境的主要目的有（）A.提高反應溫度B.減少氣體雜質(zhì)影響C.降低材料升華損失D.增加材料純度E.促進化學反應答案：BCD解析：在功能材料制備中，采用真空環(huán)境主要有以下目的：首先，可以減少氣體雜質(zhì)（如氧氣、水分）對材料制備過程和最終材料性能的負面影響，提高材料的純度（D）。其次，對于易升華的材料，真空環(huán)境可以顯著降低其升華損失（C）。此外，真空有時可以提高某些化學反應的速率或效率，但這并非主要目的（E）。提高反應溫度（A）通常是通過直接加熱實現(xiàn)的，真空環(huán)境本身不直接提供加熱功能。因此，減少氣體雜質(zhì)影響、降低升華損失和增加材料純度是主要目的。17.下列哪些材料屬于半導體材料（）A.硅B.鍺C.鋁D.碳化硅E.氧化鋅答案：ABD解析：半導體材料是指其導電性介于導體和絕緣體之間，室溫下的電導率約為10^-4~10^-9S/cm的材料。硅（Si）（A）、鍺（Ge）（B）是典型的元素半導體。碳化硅（SiC）（D）是化合物半導體。鋁（Al）（C）是金屬，導電性良好，屬于導體。氧化鋅（ZnO）（E）是化合物半導體，但其本征態(tài)是直接帶隙半導體，常表現(xiàn)出寬禁帶特性，有時也被歸類或用于寬禁帶半導體材料范疇，但其典型性不如Si、Ge、SiC作為主流半導體代表。嚴格來說，A、B、D是公認的典型半導體材料。18.功能材料性能測試中，常用的物理量測量有（）A.質(zhì)量B.長度C.溫度D.時間E.電阻答案：ABCDE解析：功能材料的性能測試涉及對其各種物理性質(zhì)的測量。質(zhì)量（A）可以通過天平等儀器測量。長度（B）可以通過卡尺、量規(guī)等儀器測量。溫度（C）可以通過溫度計、熱電偶等儀器測量。時間（D）可以通過秒表、計時器等儀器測量。電阻（E）可以通過電阻率測試儀、萬用表等儀器測量。這些都是基本的物理量，在功能材料性能表征中都會用到。此外，還有力、壓力、磁感應強度、光強等物理量的測量，但題目中給出的選項均為常用物理量。19.下列哪些方法屬于薄膜制備技術(shù)（）A.濺射沉積法B.化學氣相沉積法C.電鍍法D.熱蒸發(fā)法E.溶膠-凝膠涂層法答案：ABCDE解析：薄膜制備技術(shù)是指制備厚度在微米或納米量級的薄層材料的技術(shù)。濺射沉積法（A）是通過物理過程將材料從靶材上濺射出來并沉積成膜?；瘜W氣相沉積法（B）是通過氣態(tài)前驅(qū)體在基板上發(fā)生化學反應沉積成膜。電鍍法（C）利用電解原理在基板上沉積金屬或合金薄膜。熱蒸發(fā)法（D）是通過加熱使材料蒸發(fā)成氣態(tài)粒子，并沉積到基板上形成薄膜。溶膠-凝膠涂層法（E）是利用溶膠-凝膠體系制備涂層，通過干燥和熱處理形成薄膜。因此，這五種方法都屬于薄膜制備技術(shù)。20.下列哪些因素會影響功能材料的最終性能（）A.材料的化學成分B.材料的微觀結(jié)構(gòu)C.材料的制備工藝D.材料的尺寸和形狀E.材料的表面狀態(tài)答案：ABCDE解析：功能材料的最終性能受到多種因素的影響。材料的化學成分（A）是決定其基本性質(zhì)的基礎(chǔ)，不同成分會導致性能差異巨大。材料的微觀結(jié)構(gòu)（B），包括晶粒尺寸、晶體取向、相組成、缺陷等，對材料的力學、電學、磁學、光學等性能有顯著影響。材料的制備工藝（C）直接影響材料的微觀結(jié)構(gòu)和成分均勻性，從而影響最終性能。材料的尺寸和形狀（D）會影響其力學性能（如強度、韌性）、波導特性、表面積體積比等，進而影響應用性能。材料的表面狀態(tài)（E），如粗糙度、清潔度、表面化學鍵合狀態(tài)等，對于許多功能，特別是表面功能（如傳感器、催化劑、光學特性）至關(guān)重要。因此，所有這些因素都會影響功能材料的最終性能。三、判斷題1.化學氣相沉積法（CVD）是一種物理氣相沉積技術(shù)。（）答案：錯誤解析：化學氣相沉積法（CVD）是利用氣態(tài)前驅(qū)體在基板上發(fā)生化學反應沉積成膜的技術(shù)，其核心是化學反應，屬于化學氣相沉積，而非物理氣相沉積。物理氣相沉積（PVD）通常指濺射沉積、蒸發(fā)沉積等，其過程主要是物理狀態(tài)的轉(zhuǎn)變和沉積，不涉及化學反應。2.等離子體增強化學氣相沉積法（PECVD）可以在較低溫度下進行。（）答案：正確解析：等離子體增強化學氣相沉積法（PECVD）通過引入等離子體來激發(fā)反應物分子，提高反應活性，從而可以在較低的溫度下（相對于傳統(tǒng)CVD）實現(xiàn)沉積，這對于沉積玻璃陶瓷涂層、有機半導體薄膜等溫度敏感材料非常重要。3.溶膠-凝膠法可以制備多種功能材料，但其最終材料純度通常較低。（）答案：錯誤解析：溶膠-凝膠法是一種常用的功能材料制備方法，可以制備陶瓷、玻璃、薄膜等多種材料。該方法通常在溶液中進行，反應物濃度高，傳質(zhì)快，且反應均勻，因此往往能夠制備出純度較高的材料，尤其是在控制前驅(qū)體純度的情況下。4.功能材料的性能測試只需要使用高精度的物理量測量儀器。（）答案：錯誤解析：功能材料的性能測試需要根據(jù)測試對象和精度要求選擇合適的測量儀器。雖然許多性能測試（如電阻率、磁化強度、光學常數(shù)）需要高精度的儀器，但也有一些基礎(chǔ)性能測試（如質(zhì)量、尺寸、溫度）可能使用常規(guī)精度的儀器即可滿足要求。此外，測試方法的選擇、樣品制備的規(guī)范性、環(huán)境控制等也對測試結(jié)果至關(guān)重要，而不僅僅是儀器的精度。5.金屬合金屬于功能材料。（）答案：錯誤解析：功能材料通常指具有特定物理、化學或生物功能，并應用于特定領(lǐng)域的材料。金屬合金主要強調(diào)其力學性能、加工性能或特殊物理性質(zhì)（如耐腐蝕性、特殊磁性等），其應用往往更側(cè)重于作為結(jié)構(gòu)材料。雖然某些合金也具有特殊功能（如儲氫合金），但將其整體歸類為功能材料并不普遍，功能材料的范疇通常更側(cè)重于半導體、陶瓷、高分子功能高分子等。6.材料的微觀結(jié)構(gòu)對其宏觀性能沒有影響。（）答案：錯誤解析：材料的微觀結(jié)構(gòu)（如晶粒尺寸、相分布、缺陷類型和密度等）對其宏觀性能有著決定性的影響。例如，晶粒越細，材料的強度和硬度通常越高；不同相的分布會影響材料的力學、電學、磁學性能；缺陷的存在可能增強材料，也可能使其變脆。微觀結(jié)構(gòu)是決定材料性能的關(guān)鍵因素之一。7.真空蒸餾法可以用來制備高純度的液態(tài)功能材料。（）答案：正確解析：真空蒸餾法利用物質(zhì)在不同沸點下的差異，在減壓（真空）條件下進行蒸餾，使低沸點組分先揮發(fā)并被收集，高沸點組分留在蒸餾釜中。由于避免了大氣壓沸點和液體中溶解氣體的干擾，真空蒸餾特別適用于制備沸點較高或易分解的、高純度的液態(tài)材料或高沸點固體的純化。8.某些功能材料具有壓電效應，意味著它們在受到壓力時會發(fā)光。（）答案：錯誤解析：壓電效應是指某些材料在受到機械應力時產(chǎn)生表面電荷分離，從而表現(xiàn)出電勢差的現(xiàn)象，即材料具有將機械能轉(zhuǎn)化為電能的特性。這與材料在受到壓力時發(fā)光（如熒光、磷光）是不同的物理現(xiàn)象。發(fā)光通常與材料的能帶結(jié)構(gòu)、電子躍遷有關(guān)。9.功能材料的制備工藝選擇主要取決于制備成本。（）答案：錯誤解析：功能材料的制備工藝選擇是一個綜合考慮的過程，需要考慮多個因素，制備成本只是其中之一。更重要的是材料的目標性能、最終產(chǎn)品的形狀和尺寸、原材料的成本和可得性、生產(chǎn)規(guī)模、設(shè)備條件、環(huán)境保護要求以及工藝的成熟度和可靠性等。單一追求低成本可能會犧牲性能或增加其