2025年大學(xué)粉體材料科學(xué)與工程（粉體材料研發(fā)）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共30分）每題3分，共10題。每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。請將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。1.以下哪種粉體材料的制備方法常用于制備納米級(jí)粉體？（）A.機(jī)械粉碎法B.化學(xué)沉淀法C.噴霧干燥法D.高溫煅燒法2.粉體材料的比表面積對(duì)其性能有著重要影響，比表面積的單位通常是（）A.m2/gB.g/m2C.cm2/gD.m2/cm33.在粉體材料研發(fā)中，控制粉體粒度分布的常用方法是（）A.調(diào)整反應(yīng)溫度B.改變攪拌速度C.選擇合適的分散劑D.增加反應(yīng)物濃度4.下列哪種材料不屬于粉體材料？（）A.水泥B.沙子C.玻璃D.石墨粉5.粉體材料的團(tuán)聚現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致其（）A.比表面積增大B.流動(dòng)性變差C.活性增強(qiáng)D.粒度分布變窄6.制備球形粉體通常采用的方法是（）A.氣流粉碎法B.冷凍干燥法C.噴霧造粒法D.固相反應(yīng)法7.粉體材料的表面能與其粒徑的關(guān)系是（）A.粒徑越大，表面能越高B.粒徑越小，表面能越高C.表面能與粒徑無關(guān)D.粒徑適中時(shí)表面能最高8.用于表征粉體材料流動(dòng)性的指標(biāo)是（）A.松裝密度B.振實(shí)密度C.安息角D.真密度9.以下哪種設(shè)備可用于粉體材料的粒度分析？（）A.馬弗爐B.原子吸收光譜儀C.激光粒度分析儀D.氣相色譜儀10.在粉體材料研發(fā)中，研究粉體的晶體結(jié)構(gòu)通常采用的方法是（）A.X射線衍射分析B.紅外光譜分析C.熱重分析D.掃描電子顯微鏡分析第II卷（非選擇題共70分）11.（10分）簡述粉體材料的定義及其主要特性。12.（15分）比較機(jī)械粉碎法和化學(xué)沉淀法制備粉體材料的優(yōu)缺點(diǎn)。13.（15分）闡述影響粉體材料團(tuán)聚的因素，并說明如何減少團(tuán)聚現(xiàn)象。14.（15分）材料：在粉體材料研發(fā)中，常常需要對(duì)粉體的粒度進(jìn)行精確控制。現(xiàn)有一種新型粉體材料，其粒度要求較為嚴(yán)格。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，采用某一特定的分散劑能夠有效改善粉體的分散性，從而更好地控制粒度。問題：請分析該分散劑改善粉體分散性的原理，并說明在實(shí)際研發(fā)中如何選擇合適的分散劑。15.（15分）材料：某企業(yè)計(jì)劃研發(fā)一種高性能的陶瓷粉體材料用于電子元件制造。目前已知該陶瓷粉體材料需要具備良好的絕緣性、高硬度和一定的耐高溫性能。問題：請根據(jù)上述要求，設(shè)計(jì)一種可能的研發(fā)方案，包括原料選擇、制備方法及主要工藝參數(shù)，并說明如何對(duì)制備出后的粉體材料進(jìn)行性能測試與優(yōu)化。答案：1.B2.A3.C4.C5.B6.C7.B8.C9.C10.A11.粉體材料是由大量微小顆粒組成的具有一定分散性的材料。主要特性包括：粒度及粒度分布，影響其比表面積、活性等；比表面積，影響吸附、反應(yīng)等性能；團(tuán)聚性，影響流動(dòng)性、分散性等；表面能，影響其物理化學(xué)性質(zhì)；流動(dòng)性，對(duì)粉體的加工、輸送等有重要影響。12.機(jī)械粉碎法優(yōu)點(diǎn)：工藝簡單；能連續(xù)生產(chǎn)；適用范圍廣。缺點(diǎn)：易引入雜質(zhì)；粒度分布較寬；粉體易團(tuán)聚。化學(xué)沉淀法優(yōu)點(diǎn)：純度高；粒度細(xì)且分布均勻；可制備特定組成粉體。缺點(diǎn)：工藝復(fù)雜；成本較高；可能產(chǎn)生沉淀雜質(zhì)。13.影響因素：顆粒間的范德華力、靜電力、毛細(xì)管力等；表面電荷；環(huán)境濕度等。減少團(tuán)聚方法：選擇合適的分散劑，降低顆粒間作用力；控制環(huán)境濕度；采用超聲分散、機(jī)械攪拌等物理方法；優(yōu)化制備工藝，如控制反應(yīng)條件等。14.分散劑改善粉體分散性原理：分散劑分子吸附在粉體顆粒表面，使顆粒表面帶有相同電荷，產(chǎn)生靜電排斥力，阻止顆粒團(tuán)聚；同時(shí)分散劑分子在顆粒周圍形成空間位阻，進(jìn)一步防止顆?？拷?。選擇合適分散劑：考慮粉體材料性質(zhì)，如化學(xué)成分、表面性質(zhì)等；測試不同分散劑對(duì)粉體分散效果，通過粒度分析等手段確定最佳分散劑；關(guān)注分散劑與其他添加劑的兼容性。15.研發(fā)方案：原料選擇高純度的陶瓷原料。制備方法采用化學(xué)共沉淀法。工藝參數(shù)：控制反應(yīng)溫度、pH值等。性能測試：