2026年新材料科學(xué)與技術(shù)材料制備應(yīng)用研究測試卷一、單選題（共10題，每題2分，合計20分）背景：針對長三角地區(qū)新能源汽車動力電池材料研發(fā)需求，考察新型電極材料制備與性能測試。1.在鋰離子電池正極材料中，采用磷酸鐵鋰（LiFePO?）替代鈷酸鋰（LiCoO?）的主要優(yōu)勢是（）。A.熱穩(wěn)定性更高B.離子擴散速率更快C.成本更低D.循環(huán)壽命更長2.制備氮化硅（Si?N?）陶瓷時，若氨氣（NH?）流量不足，會導(dǎo)致（）。A.氮含量過高B.孔隙率增大C.晶粒尺寸減小D.硬度降低3.對于3D打印金屬粉末，球形度越高，其（）。A.熔化溫度越低B.成型精度越高C.氧化傾向越強D.粉末流動性越差4.檢測碳纖維增強復(fù)合材料（CFRP）的界面結(jié)合強度時，常用的測試方法不包括（）。A.拉伸試驗B.壓縮試驗C.螺旋彎曲測試D.液體滲透檢測5.在半導(dǎo)體薄膜制備中，磁控濺射技術(shù)的核心優(yōu)勢是（）。A.成膜速率極快B.成本最低廉C.對基板溫度要求不高D.具有自清潔能力6.針對高溫合金渦輪葉片，其熱障涂層（TBC）的失效模式通常不包括（）。A.硅化物析出B.氧化剝落C.相變脆化D.電化學(xué)腐蝕7.評估陶瓷基復(fù)合材料（CMC）抗熱震性能時，關(guān)鍵指標(biāo)是（）。A.楊氏模量B.熱導(dǎo)率C.蠕變抗力D.熱沖擊韌性8.制備石墨烯時，若使用液相剝離法，溶劑極性增強會導(dǎo)致（）。A.石墨烯層數(shù)增加B.碳原子缺陷增多C.顆粒團聚嚴(yán)重D.溶解度下降9.在光伏鈣鈦礦材料（CH?NH?PbI?）制備中，引入甲基碘（HI）的作用是（）。A.提高結(jié)晶度B.增強光電轉(zhuǎn)換效率C.降低制備溫度D.延長器件壽命10.對于生物醫(yī)用鎂合金，其腐蝕性能調(diào)控的關(guān)鍵因素是（）。A.合金元素種類B.表面改性工藝C.環(huán)境pH值D.以上都是二、多選題（共5題，每題3分，合計15分）背景：結(jié)合粵港澳大灣區(qū)柔性電子材料研發(fā)需求，考察新型薄膜材料特性。11.影響導(dǎo)電聚合物（如聚苯胺）電導(dǎo)率的主要因素包括（）。A.聚合物鏈長度B.離子摻雜程度C.晶體結(jié)構(gòu)規(guī)整性D.基板表面粗糙度12.在制備高熵合金時，采用等溫?zé)崽幚淼闹饕康氖牵ǎ.細化晶粒B.調(diào)控相組成C.提高高溫強度D.降低熔點13.檢測金屬間化合物（如Al?Ti）高溫性能時，需關(guān)注的指標(biāo)包括（）。A.硬度B.晶格常數(shù)C.抗蠕變能力D.熱膨脹系數(shù)14.針對輕質(zhì)高強復(fù)合材料（如C/C-SiC），其制備工藝中可能涉及的方法有（）。A.等離子噴涂B.熔融浸漬C.氣相沉積D.自蔓延高溫合成15.在納米材料性能測試中，掃描電子顯微鏡（SEM）的主要應(yīng)用場景包括（）。A.觀察形貌B.量化尺寸分布C.分析成分D.測量力學(xué)性能三、填空題（共10題，每題2分，合計20分）背景：結(jié)合京津冀地區(qū)航空航天材料測試需求，考察材料性能表征方法。16.制備氮化鈦（TiN）薄膜時，采用等離子體增強化學(xué)氣相沉積（PECVD）技術(shù)可顯著提高其__________。17.評估陶瓷材料的斷裂韌性時，通常使用__________指標(biāo)進行量化。18.在石墨烯電導(dǎo)率測試中，四探針法主要用于消除__________的影響。19.制備金屬基復(fù)合材料時，若增強體與基體潤濕性差，會導(dǎo)致__________問題。20.檢測氫化物（如LaH?）吸放氫性能時，關(guān)鍵參數(shù)是__________。21.對于納米晶合金，其高強度的主要來源是__________效應(yīng)。22.制備光子晶體時，周期性結(jié)構(gòu)單元的尺寸通常在__________范圍內(nèi)。23.評估生物醫(yī)用植入材料時，需測試其__________和生物相容性。24.在激光熔覆制備超合金涂層時，常見的缺陷包括__________和氣孔。25.檢測碳納米管（CNT）力學(xué)性能時，常采用__________技術(shù)進行微觀加載。四、簡答題（共5題，每題5分，合計25分）背景：針對長江經(jīng)濟帶儲能材料研發(fā)需求，考察材料制備與性能優(yōu)化策略。26.簡述溶膠-凝膠法制備氧化鋅（ZnO）納米顆粒的工藝步驟。27.解釋石墨烯在柔性電子器件中的應(yīng)用優(yōu)勢及挑戰(zhàn)。28.描述金屬間化合物高溫性能的測試方法及關(guān)鍵參數(shù)。29.分析生物醫(yī)用鎂合金腐蝕調(diào)控的原理及常用方法。30.比較磁控濺射與電子束蒸發(fā)兩種薄膜制備技術(shù)的優(yōu)劣。五、論述題（共2題，每題10分，合計20分）背景：結(jié)合長三角氫能產(chǎn)業(yè)需求，考察新型催化材料研發(fā)與測試。31.論述鈀（Pd）基合金催化劑在氫燃料電池中的應(yīng)用前景及制備難點。32.結(jié)合實際案例，分析3D打印鈦合金在航空航天領(lǐng)域的性能優(yōu)勢及測試驗證方法。答案與解析一、單選題答案1.C（磷酸鐵鋰成本低且無鈷毒害，但離子擴散較慢）2.B（氨氣不足導(dǎo)致氮原子不足，形成含氧相，孔隙率增大）3.B（球形粉末流動性好，易于鋪展，提高成型精度）4.D（液體滲透檢測用于缺陷檢測，非界面強度測試）5.A（磁控濺射成膜速率高，適用于快速沉積）6.D（高溫合金腐蝕主要受熱氧化和相變影響）7.D（熱沖擊韌性是衡量抗熱震能力的關(guān)鍵指標(biāo)）8.C（極性溶劑促進石墨烯剝離，但易導(dǎo)致團聚）9.A（甲基碘促進鈣鈦礦結(jié)晶，提高效率）10.D（腐蝕受合金成分、表面處理及環(huán)境共同影響）二、多選題答案11.ABC（鏈長、摻雜、規(guī)整性均影響電導(dǎo)率）12.ABC（等溫處理可調(diào)控相組成、細化晶粒、提高高溫性能）13.ABCD（硬度、晶格常數(shù)、抗蠕變、熱膨脹系數(shù)均需關(guān)注）14.ABCD（均為常用制備方法）15.ABD（SEM用于形貌觀察和尺寸分析，非成分或力學(xué)測試）三、填空題答案16.耐蝕性17.KIC（斷裂韌性）18.接觸電阻19.界面脫粘20.氫容量21.局部晶格畸變22.300-1000nm23.骨整合性24.燒結(jié)裂紋25.微機械測試四、簡答題答案26.步驟：-原料溶解制備溶膠→脫水縮聚形成凝膠→燒結(jié)或溶劑揮發(fā)得到粉末→粉末壓片或直接成型。27.優(yōu)勢：高導(dǎo)電性、柔性可彎曲、透明度高；挑戰(zhàn)：大規(guī)模制備成本高、分散性差。28.方法：高溫拉伸試驗、蠕變測試；關(guān)鍵參數(shù)：熱膨脹系數(shù)、抗蠕變極限。29.原理：通過合金化（如加入稀土元素）降低腐蝕電位，表面涂層（如TiO?）阻隔腐蝕。30.磁控濺射：速率快、膜層均勻；電子束蒸發(fā)：純度高、適用于難熔材料，但速率慢。五、論述題答案31.前景：Pd基合金（如Pd