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《功能材料與器件》2023-2024學年第二學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2分，共40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、高分子材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是指材料從玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚棏B(tài)的溫度，那么影響高分子材料玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的主要因素有哪些？（）A.分子結(jié)構(gòu)、分子量、交聯(lián)度B.添加劑、共混比例、結(jié)晶度C.測試方法、升溫速率、冷卻方式D.以上都是2、在研究材料的電性能時，介電常數(shù)是一個重要的參數(shù)。對于陶瓷電容器材料，其介電常數(shù)主要取決于什么？（）A.晶體結(jié)構(gòu)B.化學成分C.孔隙率D.燒成溫度3、在材料的腐蝕類型中，縫隙腐蝕是一種局部腐蝕形式。對于不銹鋼在海水環(huán)境中的應用，以下哪種情況容易發(fā)生縫隙腐蝕？（）A.表面光滑無縫隙B.存在微小的縫隙和狹窄的空間C.大面積接觸海水D.處于流動的海水中4、在研究材料的磁性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料具有較大的磁滯回線面積。以下哪種材料最有可能具有這種特性？（）A.軟磁材料B.硬磁材料C.矩磁材料D.順磁材料5、對于一種新型的陶瓷基復合材料，其由氧化鋁陶瓷基體和碳纖維增強體組成。在高溫環(huán)境下使用時，發(fā)現(xiàn)其性能逐漸下降。以下哪種因素最有可能是造成性能下降的主要原因？（）A.碳纖維氧化B.陶瓷基體晶界滑移C.界面結(jié)合強度降低D.熱膨脹系數(shù)不匹配6、高分子材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）是一個重要的參數(shù)。對于聚苯乙烯（PS），以下哪種方法可以提高其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度？（）A.增加分子量B.加入增塑劑C.提高結(jié)晶度D.降低分子量7、在分析一種用于電子線路板的聚合物基板材料時，需要考慮其介電性能。以下哪種因素對介電常數(shù)的影響最大？（）A.分子極性B.結(jié)晶度C.孔隙率D.分子量8、對于金屬材料，常見的晶體結(jié)構(gòu)有面心立方、體心立方和密排六方，其中哪種結(jié)構(gòu)的金屬具有較高的塑性？（）A.面心立方B.體心立方C.密排六方D.以上三種結(jié)構(gòu)塑性相同9、材料的彈性模量反映了材料抵抗彈性變形的能力。對于同一種材料，在不同的加載方式下，彈性模量是否會發(fā)生變化？（）A.會變化B.不會變化C.有時會變化，有時不會變化D.取決于加載速度10、在研究金屬的塑性變形過程中，發(fā)現(xiàn)位錯運動對變形起到了關鍵作用。以下哪種因素會對位錯運動產(chǎn)生阻礙？（）A.溶質(zhì)原子B.第二相粒子C.晶界D.以上均會11、陶瓷材料的斷裂韌性通常較低，那么提高陶瓷材料斷裂韌性的方法有哪些？（）A.纖維增韌、晶須增韌、相變增韌B.表面處理、化學強化、熱處理C.控制晶粒尺寸、優(yōu)化燒結(jié)工藝D.以上都是12、在金屬的塑性變形過程中，會產(chǎn)生位錯等缺陷。隨著變形程度的增加，位錯密度也會增加。下列關于位錯對金屬性能影響的描述，錯誤的是（）A.位錯密度增加會提高金屬的強度B.位錯運動是金屬塑性變形的主要機制C.位錯會降低金屬的導電性和導熱性D.位錯密度越高，金屬的韌性越好13、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14、在研究金屬的塑性變形機制時，發(fā)現(xiàn)位錯運動受到阻礙。以下哪種障礙物對位錯運動的阻礙作用最強？（）A.溶質(zhì)原子B.第二相粒子C.晶界D.空位15、在材料的拉伸試驗中，屈服強度是一個重要的力學性能指標。以下哪種材料的屈服強度通常較高？（）A.純鋁B.低碳鋼C.純銅D.純鈦16、在分析材料的光學反射性能時，發(fā)現(xiàn)以下哪種表面處理可以提高反射率？（）A.拋光B.鍍膜C.蝕刻D.氧化17、在研究材料的熱膨脹性能時，熱膨脹系數(shù)是一個重要的參數(shù)。對于大多數(shù)陶瓷材料，其熱膨脹系數(shù)與金屬材料相比，通常是怎樣的？（）A.較大B.較小C.相當D.無法比較18、研究一種新型復合材料，其由纖維增強體和基體組成。在承受拉伸載荷時，以下哪種情況最能有效地發(fā)揮纖維增強體的作用？（）A.纖維與基體的結(jié)合強度適中B.纖維的長度較短C.纖維的體積分數(shù)較低D.纖維的彈性模量低于基體19、在考察一種用于儲氫的金屬材料時，發(fā)現(xiàn)其儲氫容量較低。以下哪種方法可以有效地提高儲氫容量？（）A.形成合金B(yǎng).納米化處理C.引入催化活性位點D.以上都是20、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.以上都是二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）闡述材料的儲氫材料的分類（如金屬氫化物和配位氫化物）和儲氫原理。分析儲氫材料的性能評價指標和研究進展，并舉例說明在氫能領域的應用。2、（本題5分）解釋材料的熱障涂層的作用和工作原理。分析熱障涂層的材料選擇和制備工藝，以及在高溫燃氣輪機中的應用和面臨的挑戰(zhàn)。3、（本題5分）詳細解釋材料的磁電阻效應，分析其在磁存儲和傳感器領域的應用前景和面臨的挑戰(zhàn)。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）有一圓柱形的聚合物泡沫，底面半徑為6cm，高度為8cm，聚合物泡沫的密度為0.05g/cm3，計算泡沫的質(zhì)量。2、（本題5分）一種聚合物的分子量為50000，聚合度為1000，計算單體的分子量。3、（本題5分）一個圓錐形的金屬零件，底面直徑為8厘米，高度為12厘米，金屬的密度為7.6克/立方厘米，計算這個零件的質(zhì)量是多少克？4、（本題5分）一塊正方形的碳纖維復合材料板，邊長為30cm，碳纖維的體積分數(shù)為70%，碳纖維的拉伸強度為4000MPa，基體的拉伸強度為1000MPa，計算板的拉伸強度。5、（本題5分）有一銅導線，直徑為1mm，長度為5m，銅的電阻率為1.7×10??Ω·m，計算該導線的