安徽大學(xué)2025年材料科學(xué)（高性能材料）選拔試題考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______1.基礎(chǔ)知識（1）材料科學(xué)中，晶體的空間點陣類型有幾種？請列舉并簡述其特點。（2）什么是材料的力學(xué)性能？請列舉三種常見的力學(xué)性能指標(biāo)。（3）簡述材料的制備方法及其在材料科學(xué)中的應(yīng)用。2.應(yīng)用題（1）某新型合金材料在室溫下具有良好的塑性變形能力，但在高溫下會發(fā)生脆化。請分析該材料在高溫下的脆化原因，并提出相應(yīng)的解決方法。（2）一種高性能復(fù)合材料由碳纖維增強體和聚合物基體組成。請分析該復(fù)合材料的力學(xué)性能，并說明其應(yīng)用領(lǐng)域。3.實驗設(shè)計（1）以納米材料為研究對象，設(shè)計一個實驗方案，用于探究納米材料的制備過程及其性能。（2）根據(jù)實驗?zāi)康模喪鰧嶒灢襟E、儀器設(shè)備及數(shù)據(jù)記錄方法。4.綜合素質(zhì)考察（1）請簡要介紹自己在材料科學(xué)領(lǐng)域的興趣和研究方向。（2）在團(tuán)隊合作中，你認(rèn)為如何發(fā)揮自己的優(yōu)勢，為團(tuán)隊的成功做出貢獻(xiàn)？（3）請結(jié)合材料科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢，談?wù)勀銓ξ磥聿牧峡茖W(xué)研究的展望。試卷答案1.基礎(chǔ)知識（1）晶體的空間點陣類型有七種，分別為：簡單立方、體心立方、面心立方、密堆積六方、密堆積五方、簡單六方和簡單四方。每種點陣的特點如下：-簡單立方：原子或分子位于立方體的八個頂點，沒有面心原子。-體心立方：原子或分子位于立方體的八個頂點和中心，有體心原子。-面心立方：原子或分子位于立方體的八個頂點和六個面心，有面心原子。-密堆積六方：原子或分子位于立方體的八個頂點、六個面心和中心，有體心原子。-密堆積五方：原子或分子位于立方體的八個頂點、六個面心和中心，有體心原子。-簡單六方：原子或分子位于立方體的八個頂點和中心，有體心原子。-簡單四方：原子或分子位于立方體的八個頂點，沒有面心原子。（2）材料的力學(xué)性能包括：強度、硬度、韌性、塑性等。常見的力學(xué)性能指標(biāo)有：-強度：材料抵抗外力作用而不破壞的能力，如抗拉強度、抗壓強度等。-硬度：材料抵抗局部變形的能力，如布氏硬度、洛氏硬度等。-韌性：材料在斷裂前吸收能量的能力，如沖擊韌性、斷裂韌性等。-塑性：材料在受力作用下發(fā)生永久變形的能力，如延伸率、斷面收縮率等。（3）材料的制備方法包括：熔煉法、燒結(jié)法、化學(xué)氣相沉積法、溶液法等。這些方法在材料科學(xué)中的應(yīng)用廣泛，如制備金屬材料、陶瓷材料、復(fù)合材料等。2.應(yīng)用題（1）該材料在高溫下的脆化原因可能是由于高溫下原子振動加劇，導(dǎo)致位錯運動受阻，從而降低了材料的塑性變形能力。解決方法包括：優(yōu)化材料成分，提高其高溫穩(wěn)定性；采用熱處理工藝，改善材料的微觀結(jié)構(gòu)；選擇合適的制備工藝，降低材料的脆化傾向。（2）該復(fù)合材料的力學(xué)性能包括高強度、高模量、低密度等。其應(yīng)用領(lǐng)域包括航空航天、汽車工業(yè)、體育器材等。3.實驗設(shè)計（1）實驗方案：-制備納米材料：采用化學(xué)氣相沉積法，以金屬有機(jī)前驅(qū)體為原料，在高溫下進(jìn)行反應(yīng)，生成納米材料。-性能測試：通過X射線衍射、掃描電子顯微鏡等手段，對納米材料的結(jié)構(gòu)、形貌進(jìn)行分析；通過力學(xué)性能測試，評估納米材料的力學(xué)性能。（2）實驗步驟：-準(zhǔn)備實驗材料：包括金屬有機(jī)前驅(qū)體、催化劑、反應(yīng)釜等。-設(shè)置實驗參數(shù)：包括反應(yīng)溫度、壓力、時間等。-進(jìn)行反應(yīng)：將前驅(qū)體和催化劑加入反應(yīng)釜中，加熱至設(shè)定溫度，保持一段時間。-收集產(chǎn)物：冷卻反應(yīng)釜，收集生成的納米材料。-性能測試：對收集到的納米材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)、形貌和力學(xué)性能測試。4.綜合素質(zhì)考察（1）在材料科學(xué)領(lǐng)域，我對納米材料的研究興趣濃厚，特別是納米材料的制備、性能和應(yīng)用。（2）在團(tuán)隊合作中，我會積極發(fā)揮自己的專業(yè)知識和技能，與團(tuán)隊成員共同探討問題，提出解決方案，并確保任務(wù)的順利完成。（3）我對未來材料科學(xué)研究的展望是