2025年大學大三（材料科學與工程）特種玻璃材料基礎測試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（總共10題，每題3分，每題只有一個正確答案，請將正確答案填寫在題后的括號內(nèi)）1.以下哪種玻璃不屬于特種玻璃？（）A.石英玻璃B.浮法玻璃C.光學玻璃D.微晶玻璃2.特種玻璃具有特殊性能的主要原因是（）A.化學成分特殊B.生產(chǎn)工藝特殊C.微觀結(jié)構(gòu)特殊D.以上都是3.石英玻璃的主要成分是（）A.SiO?B.Na?OC.CaOD.Al?O?4.光學玻璃能夠?qū)崿F(xiàn)特定光學功能主要依賴于其（）A.高透明度B.均勻的折射率C.良好的耐腐蝕性D.較高的硬度5.微晶玻璃是通過（）過程形成的。A.高溫熔融后快速冷卻B.高溫熔融后緩慢冷卻并受控晶化C.低溫燒結(jié)D.化學氣相沉積6.以下關(guān)于特種玻璃的說法錯誤的是（）A.特種玻璃都具有高硬度B.一些特種玻璃可用于激光技術(shù)C.特種玻璃的性能可通過摻雜改性D.特種玻璃在航空航天領域有重要應用7.玻璃纖維增強復合材料中的玻璃纖維屬于（）A.結(jié)構(gòu)玻璃B.功能玻璃C.裝飾玻璃D.防護玻璃8.制備高性能特種玻璃時，對原料純度要求最高的是（）A.普通硅酸鹽玻璃原料B.特種玻璃原料C.兩者要求一樣D.無法比較9.以下哪種特種玻璃常用于制造高溫爐的觀察窗？（）A.硼酸鹽玻璃B.磷酸鹽玻璃C.硅酸鹽玻璃D.氟化物玻璃10.特種玻璃的性能檢測中，用于分析微觀結(jié)構(gòu)的常用方法是（）A.硬度測試B.光譜分析C.X射線衍射分析D.熱膨脹系數(shù)測定第II卷二、填空題（總共5題，每題4分，請將答案填寫在橫線上）1.特種玻璃與普通玻璃相比，在______、______、______等方面具有獨特性能。2.光學玻璃按其光學特性可分為______、______、______等類型。3.微晶玻璃的晶相種類主要有______、______、______等。4.制備特種玻璃的主要工藝方法有______、______、______等。5.特種玻璃在電子信息領域的應用包括______、______、______等。三、簡答題（總共3題，每題10分）1.簡述石英玻璃的主要性能特點及其應用領域。2.說明微晶玻璃的制備工藝過程及關(guān)鍵步驟。3.分析特種玻璃在航空航天領域應用的優(yōu)勢及典型應用案例。四、材料分析題（總共1題，每題20分）材料：在現(xiàn)代光學儀器中，需要一種能夠精確控制光線傳播方向和聚焦的光學元件。特種玻璃因其獨特的光學性能成為了理想選擇。某科研團隊致力于研發(fā)一種新型光學特種玻璃，通過對不同化學成分和制備工藝的研究，試圖找到最佳方案以滿足該光學元件的性能要求。問題：1.請分析該新型光學特種玻璃可能需要具備哪些光學性能？（10分）2.針對這些性能要求，你認為在制備過程中需要重點關(guān)注哪些因素？（10分）五、論述題（總共1題，每題20分）論述特種玻璃材料的發(fā)展趨勢以及對材料科學與工程領域的影響。答案：第I卷1.B2.D3.A4.B5.B6.A7.A8.B9.A10.C第II卷二、填空題1.光學性能、熱學性能、力學性能2.冕牌玻璃、火石玻璃、特種光學玻璃3.硅酸鹽晶相、硼酸鹽晶相、磷酸鹽晶相4.高溫熔融法、溶膠-凝膠法、氣相沉積法5.光導纖維、光存儲介質(zhì)、光傳感器三、簡答題1.石英玻璃的主要性能特點：高純度二氧化硅結(jié)構(gòu)使其具有高透明度、低膨脹系數(shù)、耐高溫、化學穩(wěn)定性好等。應用領域：廣泛用于光學儀器、半導體制造、激光技術(shù)、高溫爐觀察窗等。2.微晶玻璃制備工藝過程：原料混合熔融，成型后緩慢冷卻并進行受控晶化。關(guān)鍵步驟：準確控制晶化溫度、時間和晶核劑種類及用量，以獲得所需晶相和性能。3.優(yōu)勢：高強度、耐高溫、耐低溫、化學穩(wěn)定性好等。典型應用案例：航天飛行器的光學窗口、發(fā)動機部件的隔熱材料等。四、材料分析題1.可能需要具備高折射率、低色散、良好的光學均勻性、高透過率等光學性能，以實現(xiàn)精確的光線傳播控制和聚焦。2.制備過程中需重點關(guān)注化學成分的精確配比，以調(diào)控折射率和色散等性能；嚴格控制溫度、時間等工藝參數(shù)，確保光學均勻性；優(yōu)化成型工藝，保證玻璃元件的形狀精度。五、論述題發(fā)展趨勢：性能不斷優(yōu)化，如更高的強度、更好的光學性能等；功能更加多樣化，滿足多領域需求