站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學號：凡年級專業(yè)、姓名、學號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記。…………密………………封………………線…………第1頁，共1頁華南師范大學《納米材料與器件》

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、高分子材料在日常生活和工業(yè)中有著廣泛的應用。對于聚乙烯（PE）這種常見的高分子材料，其分子鏈的結(jié)構(gòu)特點是什么？（）A.線性結(jié)構(gòu)，分子間作用力小B.支化結(jié)構(gòu)，分子間作用力大C.網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，交聯(lián)度高D.體型結(jié)構(gòu)，不溶不熔2、對于納米材料，由于其尺寸效應，表現(xiàn)出與常規(guī)材料不同的性能。納米材料的比表面積通常（）A.小于常規(guī)材料B.等于常規(guī)材料C.大于常規(guī)材料D.與材料尺寸無關(guān)3、復合材料的力學性能通常優(yōu)于單一材料，那么復合材料力學性能的主要特點有哪些？（）A.高強度、高剛度、低密度B.良好的韌性、抗疲勞性、耐腐蝕性C.可設計性強、性能各向異性D.以上都是4、在考察材料的熱穩(wěn)定性時，發(fā)現(xiàn)一種材料在高溫下發(fā)生分解。以下哪種分析方法可以確定分解產(chǎn)物的成分？（）A.熱重分析B.差熱分析C.紅外光譜分析D.X射線衍射分析5、一種高分子材料在溶液中表現(xiàn)出良好的溶解性。以下哪種分子結(jié)構(gòu)特征最有可能是導致其溶解性好的原因？（）A.分子鏈規(guī)整B.分子鏈柔性好C.分子間作用力小D.以上均有可能6、高分子材料的分子量及其分布對其性能有著重要影響。對于聚苯乙烯（PS）這種高分子材料，分子量分布較寬時，其力學性能會發(fā)生怎樣的變化？（）A.強度增加，韌性降低B.強度降低，韌性增加C.強度和韌性都增加D.強度和韌性都降低7、在研究材料的磨損機制時，發(fā)現(xiàn)粘著磨損是主要的磨損方式。以下哪種措施可以減少粘著磨損？（）A.提高表面硬度B.改善潤滑條件C.選擇合適的配對材料D.以上都可以8、材料的電磁性能包括導電性、磁性等，那么影響材料電磁性能的主要因素有哪些？（）A.材料的化學成分、晶體結(jié)構(gòu)B.溫度、磁場強度、電場強度C.材料的制備工藝、微觀結(jié)構(gòu)D.以上都是9、在研究材料的磨損性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料在摩擦過程中磨損量較小，表面損傷輕微。以下哪種磨損機制在這種情況下可能起到了主要作用？（）A.粘著磨損B.磨粒磨損C.疲勞磨損D.氧化磨損10、一種新型的納米材料表現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能。以下哪種因素對其催化活性的貢獻最大？（）A.高比表面積B.獨特的電子結(jié)構(gòu)C.小尺寸效應D.表面缺陷11、一種新型的儲氫材料在實驗中表現(xiàn)出了較高的儲氫容量。以下哪種材料體系最有可能具有這種性能？（）A.金屬氫化物B.碳納米管C.金屬有機框架（MOF）D.以上均有可能12、在研究材料的聲學性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料具有良好的吸聲效果。以下哪種材料微觀結(jié)構(gòu)特征最有可能是導致其吸聲性能良好的原因？（）A.多孔結(jié)構(gòu)B.纖維狀結(jié)構(gòu)C.層狀結(jié)構(gòu)D.顆粒狀結(jié)構(gòu)13、復合材料是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料組成，其具有優(yōu)異的性能，那么復合材料的主要優(yōu)點有哪些？（）A.強度高、重量輕B.耐腐蝕、耐高溫C.可設計性強D.以上都是14、高分子材料在現(xiàn)代工業(yè)和生活中有著廣泛的應用。對于高分子材料的分子量分布，以下說法正確的是（）A.分子量分布越寬，高分子材料的性能越穩(wěn)定B.分子量分布對高分子材料的加工性能沒有影響C.窄分子量分布的高分子材料通常具有更好的力學性能D.分子量分布只影響高分子材料的溶解性15、一種復合材料由纖維增強體和基體材料組成，纖維具有高強度和高模量，基體材料具有良好的韌性和耐腐蝕性。在承受外力作用時，以下哪種情況最能發(fā)揮復合材料的優(yōu)勢？（）A.拉伸應力B.壓縮應力C.剪切應力D.彎曲應力16、一種新型磁性材料在室溫下表現(xiàn)出很強的磁性，但其居里溫度相對較低。當溫度超過居里溫度時，磁性急劇下降。以下哪種方法可以有效提高該材料的居里溫度？（）A.摻雜其他元素B.改變制備工藝C.增加材料的厚度D.施加外加磁場17、在金屬材料的加工過程中，冷加工和熱加工會對材料性能產(chǎn)生不同影響。冷加工通常會使金屬材料的（）A.強度增加，塑性降低B.強度降低，塑性增加C.強度和塑性都增加D.強度和塑性都降低18、在研究材料的疲勞裂紋擴展時，Paris公式描述了裂紋擴展速率與應力強度因子幅的關(guān)系。對于一種材料，已知其Paris公式中的參數(shù)，當應力強度因子幅增大時，裂紋擴展速率會怎樣變化？（）A.增大B.減小C.先增大后減小D.先減小后增大19、對于泡沫材料，其孔隙率對性能有重要影響。孔隙率增加通常會導致以下哪種結(jié)果？（）A.強度增加B.密度減小C.導熱性提高D.導電性增強20、在材料的強化機制中，細晶強化是一種有效的方法。以下關(guān)于細晶強化原理和效果的描述，正確的是（）A.細晶強化是通過增加晶體缺陷來提高材料強度B.細晶強化會降低材料的塑性和韌性C.晶粒越細小，材料的強度越高D.細晶強化對材料的硬度沒有影響二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細闡述材料的晶態(tài)結(jié)構(gòu)，包括晶體的點陣結(jié)構(gòu)、晶體缺陷等，解釋晶體結(jié)構(gòu)對材料性能的影響，分析如何通過控制晶態(tài)結(jié)構(gòu)來優(yōu)化材料性能。2、（本題5分）詳細分析高分子材料的老化原因（如熱氧老化、光氧老化等），并介紹延緩高分子材料老化的措施。3、（本題5分）解釋材料的阻尼性能的測試方法和評價指標。分析不同類型材料（如金屬、高分子和復合材料）阻尼性能的差異和產(chǎn)生機制，并舉例說明阻尼材料在航空航天和汽車工業(yè)中的應用。4、（本題5分）全面論述材料的超塑性現(xiàn)象，分析產(chǎn)生超塑性的條件和機制，討論超塑性材料的性能特點和應用領域。5、（本題5分）分析復合材料中增強體和基體之間的界面作用，解釋界面結(jié)合強度對復合材料力學性能的影響，并提出優(yōu)化界面性能的方法。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一塊長方體形狀的鎳板，長25厘米，寬15厘米，厚5毫米，鎳的密度為8.9克/立方厘米，計算鎳板的質(zhì)量。2、（本題5分）某種高分子材料在不同溫度下的粘度分別為1000Pa·s（20℃）、100Pa·s（80℃），計算該材料的粘流活化能。3、（本題5分）一種塑料材料的拉伸強度為40MPa，一個矩形塑料試樣，寬度為10毫米，厚度為5毫米，計算該試樣斷裂時所能承受的最大拉力。4、（本題5分）一種高分子材料的應力松弛模量與時間的關(guān)系符合指數(shù)函數(shù)，已知參數(shù)，計算在特定時間的應力松弛模量。5、（本題5分）某高分子材料的降解速率與溫度的關(guān)系符合阿倫尼烏斯方程，已知活化能和指前因子，計算在特定溫度下的降解速率。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）探討