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《功能高分子材料的設(shè)計與開發(fā)》2023-2024學年第二學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、對于一種新型的金屬泡沫材料，其具有輕質(zhì)和高能量吸收的特點。以下哪種制備工藝對其性能的影響最為關(guān)鍵？（）A.發(fā)泡工藝B.燒結(jié)工藝C.軋制工藝D.鑄造工藝2、一種高分子材料在溶劑中的溶解性較差。為了改善其溶解性，可以采取以下哪種方法？（）A.增加分子量B.引入極性基團C.提高結(jié)晶度D.減少支鏈3、在分析一種用于超級電容器的電極材料時，發(fā)現(xiàn)其比電容較低。以下哪種改進方法可能有助于提高比電容？（）A.增加活性物質(zhì)的負載量B.優(yōu)化電極的孔隙結(jié)構(gòu)C.提高電極的導電性D.以上都是4、在陶瓷材料的壓電性能研究中，以下關(guān)于壓電效應(yīng)原理和應(yīng)用的描述，正確的是（）A.壓電效應(yīng)是由于材料的極化引起B(yǎng).所有陶瓷材料都具有壓電性能C.壓電陶瓷主要用于制造壓力傳感器D.壓電性能與材料的化學成分無關(guān)5、在陶瓷材料的制備過程中，燒結(jié)是一個關(guān)鍵步驟。以下哪種因素會影響陶瓷材料的燒結(jié)過程？（）A.燒結(jié)溫度B.燒結(jié)時間C.粉末粒度D.以上都是6、對于高分子材料，其性能受到分子量及分子量分布的影響。一般來說，分子量增大，材料的強度通常會（）A.降低B.不變C.先升高后降低D.升高7、在分析材料的熱膨脹性能時，發(fā)現(xiàn)不同材料的熱膨脹系數(shù)差異較大。以下哪種因素對熱膨脹系數(shù)的影響最為顯著？（）A.原子間的結(jié)合能B.晶體結(jié)構(gòu)C.化學成分D.溫度8、在研究材料的熱電性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料具有較高的熱電優(yōu)值。以下哪種因素對提高熱電優(yōu)值最為關(guān)鍵？（）A.降低熱導率B.提高電導率C.增加Seebeck系數(shù)D.同時優(yōu)化熱導率、電導率和Seebeck系數(shù)9、在考察材料的光學透明性時，發(fā)現(xiàn)一種聚合物材料的光學透明性較差。以下哪種因素最有可能導致這種情況？（）A.存在結(jié)晶區(qū)域B.分子鏈纏結(jié)C.添加劑的使用D.分子量分布較寬10、對于一種光學玻璃材料，要提高其折射率，以下哪種成分的添加通常是有效的？（）A.堿金屬氧化物B.重金屬氧化物C.堿土金屬氧化物D.二氧化硅11、在分析材料的電性能時，發(fā)現(xiàn)以下哪種材料的電阻率隨溫度變化最顯著？（）A.金屬B.半導體C.絕緣體D.超導體12、在材料的疲勞性能研究中，發(fā)現(xiàn)一種材料在經(jīng)過多次循環(huán)加載后發(fā)生了疲勞斷裂。以下哪種因素對材料的疲勞壽命影響最大？（）A.加載應(yīng)力幅B.平均應(yīng)力C.加載頻率D.環(huán)境溫度13、高分子材料的老化是指材料在使用過程中性能逐漸下降的現(xiàn)象，那么高分子材料老化的主要原因有哪些？（）A.光氧化、熱氧化、化學腐蝕B.機械應(yīng)力、輻射、微生物作用C.濕度、溫度、氧氣D.以上都是14、在分析一種用于制造刀具的硬質(zhì)合金時，發(fā)現(xiàn)其硬度和韌性難以同時兼顧。以下哪種改進措施可能有助于解決這一問題？（）A.調(diào)整粘結(jié)相的含量B.細化晶粒C.優(yōu)化燒結(jié)工藝D.以上都是15、在研究一種用于光學存儲的相變材料時，發(fā)現(xiàn)其相變速度較慢。以下哪種方法可以加快相變速度？（）A.減小材料顆粒尺寸B.引入摻雜元素C.優(yōu)化薄膜制備工藝D.以上都是16、在研究陶瓷基復(fù)合材料的制備工藝時，發(fā)現(xiàn)一種工藝能夠?qū)崿F(xiàn)纖維在基體中的均勻分布。以下哪種工藝最有可能達到這一效果？（）A.溶液浸漬法B.化學氣相滲透法C.溶膠-凝膠法D.原位生長法17、在研究金屬的疲勞性能時，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過某種表面處理后，疲勞壽命顯著提高。以下哪種表面處理方法最有可能產(chǎn)生這種效果？（）A.電鍍B.噴丸強化C.化學蝕刻D.陽極氧化18、在考察一種磁性材料的磁滯回線時，發(fā)現(xiàn)其矯頑力較大，剩磁較高。這種磁性材料最有可能應(yīng)用于以下哪個領(lǐng)域？（）A.信息存儲B.電磁屏蔽C.電動機D.變壓器19、材料的熱膨脹系數(shù)是指材料在溫度變化時尺寸的變化率，那么影響材料熱膨脹系數(shù)的主要因素有哪些？（）A.材料的化學成分、晶體結(jié)構(gòu)B.溫度范圍、加熱速率C.材料的制備工藝、微觀結(jié)構(gòu)D.以上都是20、陶瓷材料的熱壓燒結(jié)是一種在高溫和壓力同時作用下的燒結(jié)方法。與普通燒結(jié)相比，熱壓燒結(jié)的優(yōu)點是什么？（）A.燒結(jié)溫度低、燒結(jié)時間短、致密度高B.燒結(jié)溫度高、燒結(jié)時間長、致密度低C.燒結(jié)溫度和時間與普通燒結(jié)相同，但致密度高D.燒結(jié)溫度低、燒結(jié)時間長、致密度低21、在陶瓷材料的性能測試中，抗彎強度是一個重要指標。以下哪種測試方法常用于測定陶瓷材料的抗彎強度？（）A.三點彎曲法B.拉伸試驗C.壓縮試驗D.沖擊試驗22、在研究材料的光學透明性時，以下哪種因素會導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23、在研究材料的電學性能時，電導率是一個重要的參數(shù)。以下關(guān)于電導率的影響因素的描述，錯誤的是（）A.溫度升高，金屬的電導率通常降低B.雜質(zhì)的存在會提高金屬的電導率C.晶體缺陷會降低材料的電導率D.材料的電導率與晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)24、金屬材料的鑄造是一種重要的成型方法，那么常見的金屬鑄造方法有哪些？（）A.砂型鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造B.熔模鑄造、離心鑄造、消失模鑄造C.低壓鑄造、陶瓷型鑄造、連續(xù)鑄造D.以上都是25、超導材料的臨界電流密度是衡量其承載電流能力的重要參數(shù)。對于高溫超導帶材，以下哪種方法可以提高其臨界電流密度？（）A.增加超導層厚度B.優(yōu)化制備工藝C.提高磁場強度D.降低工作溫度二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）詳細闡述在研究材料的腐蝕疲勞性能時，腐蝕環(huán)境和疲勞載荷的交互作用，以及評估腐蝕疲勞壽命的方法。2、（本題5分）詳細說明在研究材料的熱穩(wěn)定性時，常用的熱分析方法，如熱重分析（TGA）和差示掃描量熱法（DSC）的原理和應(yīng)用。3、（本題5分）闡述材料的摩擦學性能與材料表面粗糙度的關(guān)系。分析如何通過控制表面粗糙度來改善材料的摩擦學性能，并舉例說明在機械零件設(shè)計中的應(yīng)用。4、（本題5分）詳細闡述材料的失效分析方法和步驟，包括外觀檢查、斷口分析、成分分析等，分析如何通過失效分析找出材料失效的原因和預(yù)防措施。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一塊金屬板在500℃時的熱導率為30瓦/（米·開爾文），面積為0.2平方米，厚度為10毫米，兩側(cè)溫差為200度，計算熱傳遞速率。2、（本題5分）某種磁性材料的矯頑力為1000A/m，飽和磁感應(yīng)強度為1.5T，計算剩磁。3、（本題5分）一種陶瓷材料的相對介電常數(shù)為80，在電場強度為1000伏/米的作用下，計算電位移矢量。4、（本題5分）有一環(huán)形的鋁合金零件，內(nèi)半徑為4cm，外半徑為6cm，高度為3cm，鋁合金的密度為2.7g/cm3，計算其質(zhì)量。5、（本題5分）有一環(huán)形的磁性材料，內(nèi)半徑為10mm，外半徑為20mm，高度為10mm，材料的磁化強度為500A/m，計算磁通量。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）深入探討材料的力學性能測試方法，包括拉伸、壓縮、彎曲和沖擊試驗等，分析試驗過程中的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系和數(shù)據(jù)處理方法，論述力學性能指標在材料設(shè)計和工程應(yīng)用中的意義。2、（本