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《無機(jī)材料工藝學(xué)二玻璃工藝學(xué)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20分．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、復(fù)合材料的力學(xué)性能通常優(yōu)于單一材料，那么復(fù)合材料力學(xué)性能的主要特點(diǎn)有哪些？（）A.高強(qiáng)度、高剛度、低密度B.良好的韌性、抗疲勞性、耐腐蝕性C.可設(shè)計(jì)性強(qiáng)、性能各向異性D.以上都是2、研究一種新型復(fù)合材料，其由纖維增強(qiáng)體和基體組成。在承受拉伸載荷時(shí)，以下哪種情況最能有效地發(fā)揮纖維增強(qiáng)體的作用？（）A.纖維與基體的結(jié)合強(qiáng)度適中B.纖維的長度較短C.纖維的體積分?jǐn)?shù)較低D.纖維的彈性模量低于基體3、在材料的力學(xué)性能測試中，拉伸試驗(yàn)可以得到材料的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度等指標(biāo)。對于一種鋼材，其屈服強(qiáng)度為300MPa，抗拉強(qiáng)度為500MPa。在拉伸過程中，當(dāng)應(yīng)力達(dá)到400MPa時(shí)，材料發(fā)生了明顯的塑性變形。此時(shí)，材料的應(yīng)變大約是多少？（）A.0.05B.0.1C.0.15D.0.24、在分析材料的導(dǎo)熱性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種結(jié)構(gòu)的材料導(dǎo)熱各向異性較為明顯？（）A.單晶材料B.多晶材料C.非晶材料D.復(fù)合材料5、對于一種光學(xué)玻璃材料，要降低其折射率，以下哪種成分的調(diào)整可能有效？（）A.增加堿金屬氧化物含量B.增加二氧化硅含量C.增加重金屬氧化物含量D.增加氟化物含量6、在研究材料的腐蝕防護(hù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種涂層能夠有效地阻止腐蝕介質(zhì)的侵入。以下哪種涂層的防護(hù)機(jī)制主要是物理阻隔作用？（）A.有機(jī)涂層B.金屬涂層C.陶瓷涂層D.復(fù)合涂層7、對于一種用于鋰離子電池的負(fù)極材料，要提高其充放電循環(huán)性能，以下哪種策略可能最為有效？（）A.構(gòu)建納米結(jié)構(gòu)B.表面改性C.優(yōu)化材料的孔隙率D.以上都是8、在研究材料的電學(xué)性能時(shí)，電導(dǎo)率是一個重要的參數(shù)。以下關(guān)于電導(dǎo)率的影響因素的描述，錯誤的是（）A.溫度升高，金屬的電導(dǎo)率通常降低B.雜質(zhì)的存在會提高金屬的電導(dǎo)率C.晶體缺陷會降低材料的電導(dǎo)率D.材料的電導(dǎo)率與晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)9、對于一種超導(dǎo)陶瓷材料，要提高其臨界轉(zhuǎn)變溫度，以下哪種途徑可能有幫助？（）A.元素替代B.優(yōu)化制備工藝C.控制氧含量D.以上都有可能10、對于材料的疲勞性能，疲勞破壞是指材料在循環(huán)載荷作用下發(fā)生的破壞，那么影響材料疲勞性能的主要因素有哪些？（）A.應(yīng)力幅值、應(yīng)力比、加載頻率B.材料的強(qiáng)度、硬度、韌性C.材料的微觀結(jié)構(gòu)、表面狀態(tài)D.以上都是11、在考察一種用于激光切割的金屬板材時(shí)，發(fā)現(xiàn)切割邊緣質(zhì)量不佳。以下哪種因素最有可能是導(dǎo)致這一問題的原因？（）A.板材的化學(xué)成分不均勻B.激光參數(shù)設(shè)置不合理C.板材表面存在氧化層D.以上都是12、在研究材料的磁致伸縮性能時(shí)，以下哪種材料具有較大的磁致伸縮系數(shù)？（）A.鐵B.鈷C.鎳D.稀土合金13、在研究一種用于光學(xué)存儲的相變材料時(shí)，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14、一種陶瓷材料在受到?jīng)_擊載荷時(shí)容易發(fā)生斷裂。以下哪種方法可以提高其抗沖擊性能？（）A.引入纖維增韌B.減小晶粒尺寸C.增加孔隙率D.改變晶體結(jié)構(gòu)15、陶瓷材料的燒結(jié)過程是其制備的關(guān)鍵步驟。在燒結(jié)過程中，影響陶瓷致密化的主要因素有哪些？（）A.燒結(jié)溫度、保溫時(shí)間、顆粒尺寸B.壓力、氣氛、添加劑C.模具形狀、成型方法、脫模劑D.原料純度、攪拌速度、干燥時(shí)間16、在高分子材料的熱塑性和熱固性分類中，以下關(guān)于兩者特點(diǎn)和應(yīng)用的描述，正確的是（）A.熱塑性高分子材料可以反復(fù)加熱成型B.熱固性高分子材料的強(qiáng)度低于熱塑性材料C.熱塑性材料通常用于制造耐高溫部件D.熱固性材料的加工工藝簡單17、材料的力學(xué)性能測試是評估材料質(zhì)量和性能的重要手段。在拉伸試驗(yàn)中，以下關(guān)于應(yīng)力-應(yīng)變曲線的描述，正確的是（）A.彈性階段材料的應(yīng)力與應(yīng)變呈非線性關(guān)系B.屈服階段材料會發(fā)生明顯的塑性變形C.強(qiáng)化階段材料的強(qiáng)度逐漸降低D.斷裂階段材料的應(yīng)力為零18、在考察高分子材料的老化性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)暴露在陽光下的材料性能下降較快。以下哪種因素是導(dǎo)致光老化的主要原因？（）A.紫外線輻射B.溫度升高C.氧氣作用D.濕度影響19、對于一種用于污水處理的吸附材料，要提高其吸附容量和選擇性，以下哪種改性方法可能最為有效？（）A.表面官能團(tuán)化B.構(gòu)建多孔結(jié)構(gòu)C.負(fù)載金屬離子D.以上都是20、在研究金屬材料的腐蝕防護(hù)方法時(shí)，涂層防護(hù)是一種常用手段。以下關(guān)于涂層防護(hù)原理和要求的描述，正確的是（）A.涂層可以完全阻止金屬的腐蝕B.涂層的厚度越厚，防護(hù)效果越好C.涂層應(yīng)與金屬基體具有良好的結(jié)合力D.涂層的防護(hù)性能與環(huán)境無關(guān)二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）闡述材料的生物醫(yī)用材料的分類（如金屬、陶瓷和高分子）和性能要求。分析生物醫(yī)用材料在體內(nèi)的生物相容性和降解機(jī)制，并舉例說明在骨科和心血管領(lǐng)域的應(yīng)用。2、（本題5分）深入探討材料的熱穩(wěn)定性，解釋熱穩(wěn)定性的評價(jià)指標(biāo)和測試方法，分析影響材料熱穩(wěn)定性的因素，以及在高溫環(huán)境下的應(yīng)用要求。3、（本題5分）材料的光學(xué)性能包括透光性、反射性和吸收性等。請解釋這些性能的物理機(jī)制，并說明如何通過材料的結(jié)構(gòu)和成分調(diào)控這些光學(xué)性能。4、（本題5分）詳細(xì)說明高分子材料的聚合方法（如加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)）和特點(diǎn)。分析不同聚合方法對高分子材料性能的影響，并舉例說明在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用。5、（本題5分）論述陶瓷材料的化學(xué)鍵特點(diǎn)如何決定其物理和化學(xué)性質(zhì)，包括硬度、脆性和耐高溫性能等方面。三、計(jì)算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某種材料的熱膨脹系數(shù)與溫度的二次函數(shù)關(guān)系為α=0.00001T^2+0.0002T+5×10^-6，計(jì)算從20℃到300℃的平均線膨脹系數(shù)。2、（本題5分）已知一種聚合物的結(jié)晶度為60%，完全結(jié)晶時(shí)的密度為1.0克/立方厘米，非晶態(tài)時(shí)的密度為0.9克/立方厘米，計(jì)算該聚合物的密度。3、（本題5分）某種陶瓷材料的介電常數(shù)為50，在一個面積為0.02平方米，厚度為5毫米的陶瓷片上加1000伏特的電壓，計(jì)算電位移。4、（本題5分）一塊三角形的不銹鋼板，底邊長為10cm，高為8cm，厚度為1mm，不銹鋼的密度為7.93g/cm3，計(jì)算鋼板的質(zhì)量。若要對其進(jìn)行化學(xué)蝕刻，蝕刻速率為0.1mm/min，計(jì)算蝕刻所需時(shí)間。5、（本題5分）一塊菱形的鋁板，對角線長分別為50厘米和70厘米，厚度為4毫米，鋁的密度為2.7克/立方厘米，計(jì)算鋁板的質(zhì)量。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）深入探討材料的表面處理技術(shù)，包括電鍍、化學(xué)鍍、陽極氧化和磷化等，分析處理工藝參數(shù)對表面