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《材料分析與測試技術》2023-2024學年第二學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______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、高分子材料的降解是指材料在自然環境或特定條件下分解的現象，那么高分子材料的降解方式有哪些？（）A.生物降解、光降解、熱降解B.化學降解、機械降解、水解降解C.氧化降解、輻射降解、微生物降解D.以上都是2、對于一種用于傳感器的壓電材料，要提高其靈敏度，以下哪種方法最為有效？（）A.選擇具有更高壓電系數的材料B.優化晶體取向C.減小材料的尺寸D.以上都是3、在研究材料的摩擦學性能時，摩擦系數是一個重要的參數。對于干摩擦和邊界摩擦，以下關于摩擦系數的描述，正確的是？（）A.干摩擦系數大于邊界摩擦系數B.干摩擦系數小于邊界摩擦系數C.干摩擦系數等于邊界摩擦系數D.兩者的摩擦系數大小關系不確定4、對于纖維增強復合材料，界面結合強度對其性能有重要影響。當界面結合強度過高時，可能會導致以下哪種結果？（）A.材料強度增加B.材料韌性下降C.材料耐熱性提高D.材料抗疲勞性能增強5、在材料的微觀結構分析中，電子顯微鏡能夠提供高分辨率的圖像。以下哪種電子顯微鏡適用于觀察材料的表面形貌？（）A.透射電子顯微鏡（TEM）B.掃描電子顯微鏡（SEM）C.掃描隧道顯微鏡（STM）D.原子力顯微鏡（AFM）6、在高分子材料的成型加工過程中，注塑成型是一種常見的方法。以下哪種高分子材料更適合采用注塑成型？（）A.熱固性塑料B.熱塑性塑料C.橡膠D.纖維增強塑料7、在材料的表面改性技術中，離子注入可以改變材料表面的性能。對于金屬材料表面的離子注入，以下哪種離子的注入可以提高其耐磨性？（）A.氮離子B.氧離子C.氫離子D.鈉離子8、在分析材料的熱膨脹性能時，發現某合金的熱膨脹系數很小。以下哪種合金元素的添加可能是導致這一現象的原因？（）A.鋁B.銅C.鎢D.鋅9、對于聚合物材料，其分子量分布對材料性能有較大影響。較寬的分子量分布通常會導致以下哪種結果？（）A.材料強度增加B.材料韌性增加C.材料加工性能變好D.材料耐熱性提高10、金屬材料的腐蝕防護方法有很多種，那么常見的腐蝕防護方法有哪些？（）A.涂層保護、陰極保護、陽極保護B.選擇耐腐蝕材料、控制環境因素C.加入緩蝕劑、進行表面處理D.以上都是11、對于納米材料，由于其尺寸效應，表現出與常規材料不同的性能。納米材料的比表面積通常（）A.小于常規材料B.等于常規材料C.大于常規材料D.與材料尺寸無關12、對于高分子材料，其性能受到分子量及分子量分布的影響。一般來說，分子量增大，材料的強度通常會（）A.降低B.不變C.先升高后降低D.升高13、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果？（）A.強度增加B.密度減小C.導熱性提高D.導電性增強14、對于一種用于航空輪胎的橡膠材料，要提高其耐磨性和抗老化性能，以下哪種添加劑的使用可能最為有效？（）A.炭黑B.白炭黑C.防老劑D.以上都是15、對于一種用于太陽能電池的半導體材料，要提高其光電轉換效率，以下哪種方法可能最為有效？（）A.優化晶體結構B.摻雜雜質元素C.制備納米結構D.增加材料厚度16、在考察一種用于建筑結構的鋼材時，發現其在寒冷環境下容易發生脆性斷裂。以下哪種措施可以提高鋼材的低溫韌性？（）A.降低含碳量B.加入微量合金元素C.進行調質處理D.以上都是17、在研究金屬材料的強度和塑性時，發現一種合金在經過特定的熱處理工藝后，其抗拉強度顯著提高，但塑性略有下降。以下哪種微觀結構的變化最有可能是導致這種現象的原因？（）A.晶粒細化B.析出強化C.固溶強化D.位錯密度增加18、在研究材料的阻尼性能時，發現以下哪種材料通常具有較高的阻尼能力？（）A.金屬材料B.陶瓷材料C.高分子材料D.復合材料19、在研究材料的熱性能時，比熱容是一個重要的參數。對于大多數金屬材料，其比熱容隨溫度的升高而怎樣變化？（）A.增大B.減小C.先增大后減小D.基本保持不變20、在陶瓷材料的增韌機制中，相變增韌是一種重要的方法。以下關于相變增韌原理和效果的描述，正確的是（）A.相變增韌是通過改變陶瓷的晶體結構來實現B.相變增韌會降低陶瓷材料的強度C.只有部分陶瓷材料可以通過相變增韌D.相變增韌對陶瓷材料的耐磨性沒有影響二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）解釋什么是材料的生物相容性，論述生物材料的性能要求和評價方法，分析影響生物相容性的因素及應用。2、（本題5分）論述磁性薄膜材料的性能特點和制備方法，分析其在磁存儲等領域的應用。3、（本題5分）詳細闡述材料的拓撲絕緣體的物理特性和應用前景，分析拓撲絕緣體的研究現狀和面臨的問題。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一塊長方形的硅片，長為25cm，寬為15cm，厚度為0.3mm，硅的密度為2.33g/cm3，計算硅片的質量。若要在硅片上制作晶體管，每個晶體管占用面積為0.01mm2，計算可制作的晶體管數量。2、（本題5分）一種合金材料由銅和鋅按3:2的質量比組成。現有150g銅，需要加入多少克鋅才能制成這種合金？3、（本題5分）有一金屬材料在不同溫度下進行拉伸試驗，得到應力-應變曲線如下圖所示，計算其在300°C時的彈性模量。4、（本題5分）一塊長度為1m的光纖，纖芯直徑為5μm，包層直徑為125μm，計算光纖的數值孔徑。5、（本題5分）有一形狀復雜的鑄鐵零件，體積為800cm3，密度為7.2g/cm3，計算該零件的質量。若要對其進行表面滲碳處理，滲碳層厚度要求達到2mm，滲碳劑的消耗速率為0.5g/cm2·h，計算滲碳處理所需