學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁上海立信會計金融學院《納米科學與技術》

2023-2024學年第一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1分，共20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、在研究材料的導熱性能時，發現一種材料的熱導率較高。以下哪種因素對材料的熱導率貢獻最大？（）A.自由電子的運動B.晶格振動C.聲子散射D.雜質和缺陷2、一種新型的納米材料在實驗中表現出了獨特的性能。以下哪種測試方法最適合用于表征其納米尺度的結構和形貌？（）A.掃描電子顯微鏡（SEM）B.透射電子顯微鏡（TEM）C.原子力顯微鏡（AFM）D.X射線衍射（XRD）3、在纖維增強復合材料中，纖維與基體之間的界面結合強度對材料性能有重要影響。界面結合強度過高可能會導致（）A.材料韌性增加B.材料強度降低C.材料脆性增加D.材料疲勞性能提高4、一種新型的復合材料在航空航天領域有潛在應用。為了滿足輕量化要求，應重點關注以下哪種性能指標？（）A.強度-重量比B.硬度-重量比C.彈性模量-重量比D.韌性-重量比5、在研究一種用于航空發動機葉片的高溫合金時，發現其抗氧化性能有待提高。以下哪種元素的添加可以顯著增強其抗氧化能力？（）A.鋁B.鈦C.鉻D.鉬6、在分析一種用于制造刀具的硬質合金時，發現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.調整粘結相的含量B.細化晶粒C.優化燒結工藝D.以上都是7、陶瓷材料在高溫環境下具有優異的性能。在以下幾種陶瓷材料中，哪種具有最高的耐高溫性能？（）A.氧化鋁陶瓷B.氮化硅陶瓷C.碳化硅陶瓷D.氧化鋯陶瓷8、在研究材料的摩擦學性能時，發現以下哪種摩擦副配對的摩擦系數較小？（）A.金屬-金屬B.金屬-陶瓷C.陶瓷-陶瓷D.聚合物-金屬9、陶瓷材料通常具有高強度、高硬度和耐高溫的特性。在陶瓷材料的制備過程中，燒結是一個關鍵步驟。下列關于陶瓷材料燒結過程的描述，正確的是（）A.燒結過程中，顆粒之間通過物質遷移實現致密化B.提高燒結溫度總是能提高陶瓷材料的性能C.延長燒結時間對陶瓷材料的性能沒有影響D.燒結過程中不會發生化學反應10、對于一種用于海水環境的耐腐蝕金屬材料，以下哪種表面處理方法可以有效地提高其耐蝕性？（）A.電鍍B.陽極氧化C.涂覆防腐涂層D.以上都是11、對于一種磁性半導體材料，其同時具有磁性和半導體特性。以下哪種材料最有可能屬于磁性半導體？（）A.氧化鋅B.砷化鎵C.硫化亞鐵D.碲化鉻12、金屬材料的蠕變現象是在高溫和恒定應力作用下發生的緩慢變形。對于鎳基高溫合金，以下哪種因素會顯著影響其蠕變性能？（）A.合金元素含量B.晶粒尺寸C.加工工藝D.以上因素均會影響13、在研究金屬的塑性變形過程中，發現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生阻礙？（）A.溶質原子B.第二相粒子C.晶界D.以上均會14、在研究材料的熱障涂層時，發現涂層的熱導率和熱膨脹系數對其性能有重要影響。以下哪種涂層材料的熱導率通常較低？（）A.氧化鋯涂層B.氧化鋁涂層C.氮化硅涂層D.碳化硅涂層15、在陶瓷材料的增韌方法中，引入纖維增強相可以有效提高韌性。以下哪種纖維常用于陶瓷增韌？（）A.碳纖維B.玻璃纖維C.碳化硅纖維D.以上都是16、在研究材料的光學透明性時，以下關于影響材料透明性的因素的描述，錯誤的是（）A.材料中的雜質和缺陷會降低透明性B.材料的結晶度越高，透明性越好C.光的波長對材料透明性有影響D.材料的表面粗糙度會影響透明性17、在陶瓷材料的微波燒結技術中，以下關于微波燒結特點和優勢的描述，正確的是（）A.微波燒結可以實現均勻加熱，但燒結速度慢B.微波燒結適用于所有類型的陶瓷材料C.微波燒結能夠降低能耗和提高產品質量D.微波燒結對設備要求不高18、對于超導材料，除了臨界溫度，還有臨界磁場和臨界電流密度等參數。臨界磁場越大，超導材料的應用范圍（）A.越窄B.越寬C.不變D.不確定19、在高分子材料的合成中，自由基聚合是一種常用的方法。以下哪種物質通常作為自由基聚合的引發劑？（）A.偶氮二異丁腈B.苯乙烯C.丁二烯D.氯乙烯20、在陶瓷材料的制備過程中，需要控制燒結工藝以獲得理想的性能。如果要制備具有高密度和高強度的陶瓷制品，以下哪種燒結方法可能最為合適？（）A.常壓燒結B.熱壓燒結C.放電等離子燒結D.反應燒結二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）解釋新型隔熱材料低導熱性能的微觀結構原因，分析其在節能領域的應用前景和發展趨勢。2、（本題5分）解釋什么是材料的量子阱結構，論述其電子態和光學特性，分析量子阱結構在半導體器件中的應用和性能優勢。3、（本題5分）全面分析材料的摩擦磨損性能，包括磨損類型、摩擦系數等，討論影響摩擦磨損的因素，以及如何選擇合適的材料來降低摩擦磨損。4、（本題5分）分析金屬基復合材料的界面反應，論述其對性能的影響和控制界面反應的方法。5、（本題5分）解釋形狀記憶聚合物的工作原理和性能特點，以及與形狀記憶合金的比較。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一鋁合金試樣，原始直徑為10mm，經拉伸試驗后直徑變為8mm，標距原為50mm，拉伸后變為70mm，計算其真應變和工程應變。2、（本題5分）一塊玻璃的折射率為1.5，光線以60度入射角從空氣入射到玻璃中，計算折射角的大小。3、（本題5分）一個正方體形狀的鎢合金塊，棱長為6厘米，鎢合金的密度為19.3克/立方厘米，計算鎢合金塊的質量。4、（本題5分）某復合材料的層間拉伸強度為40MPa，試樣的長度為30毫米，寬度為8毫米，計算拉伸載荷。5、（本題5分）一圓柱形的鋁合金零件，直徑為30mm，長度為50cm，承受扭矩為1000N·m，鋁合金的剪切模量為27GPa，計算零件的最大切應力。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）詳細論述功能梯度陶瓷的性能特點和制備工藝，分析功能梯度陶瓷在熱應力緩和、耐磨和高溫抗氧化等方面的優勢，論述功能梯度陶瓷在航空航天、能源和化工等領