裝訂線裝訂線PAGE2第1頁，共3頁內蒙古大學《納米科學前沿》

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一、單選題（本大題共15個小題，每小題2分，共30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2、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3、在分析一種用于風力發電葉片的復合材料時，發現其在長期使用后出現分層現象。以下哪種因素最有可能是導致分層的主要原因？（）A.環境濕度B.疲勞載荷C.界面結合不良D.以上都是4、在研究材料的熱性能時，比熱容是一個重要參數。對于金屬材料和高分子材料，以下哪種說法是正確的？（）A.金屬材料的比熱容通常大于高分子材料B.高分子材料的比熱容通常大于金屬材料C.兩者的比熱容大小沒有明顯規律D.比熱容大小只與材料的純度有關5、一種新型的纖維增強復合材料在拉伸過程中表現出非線性的應力-應變關系。以下哪種因素可能是導致這種現象的原因？（）A.纖維斷裂B.基體開裂C.界面脫粘D.以上都有可能6、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）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、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9、復合材料由兩種或兩種以上不同性質的材料組成。在纖維增強復合材料中，纖維的主要作用是（）A.增加材料的韌性B.提高材料的強度C.改善材料的加工性能D.降低材料的成本10、材料的力學性能測試是評估材料質量和性能的重要手段。在拉伸試驗中，以下關于應力-應變曲線的描述，正確的是（）A.彈性階段材料的應力與應變呈非線性關系B.屈服階段材料會發生明顯的塑性變形C.強化階段材料的強度逐漸降低D.斷裂階段材料的應力為零11、金屬的腐蝕會導致材料性能下降和使用壽命縮短。在電化學腐蝕中，吸氧腐蝕和析氫腐蝕是常見的兩種形式。對于在中性溶液中的鋼鐵腐蝕，主要是哪種腐蝕形式？（）A.吸氧腐蝕B.析氫腐蝕C.同時發生吸氧腐蝕和析氫腐蝕D.不發生腐蝕12、對于一種高溫合金，需要在高溫下保持良好的強度和抗氧化性能。以下哪種合金元素的添加最有助于實現這一目標？（）A.鉻B.鎳C.鎢D.鉬13、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14、在研究材料的熱性能時，熱膨脹系數是一個重要參數。一般來說，金屬材料的熱膨脹系數（）A.小于陶瓷材料B.大于陶瓷材料C.等于陶瓷材料D.與陶瓷材料無關15、在磁性材料中，根據磁化特性的不同可以分為軟磁材料和硬磁材料。軟磁材料通常具有（）A.高矯頑力和高剩磁B.低矯頑力和低剩磁C.高矯頑力和低剩磁D.低矯頑力和高剩磁二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）詳細說明耐高溫聚合物材料的性能特點和應用領域，分析其在高溫環境下的穩定性。2、（本題5分）詳細論述陶瓷材料的增韌機制，如相變增韌、微裂紋增韌和纖維增韌等，解釋它們的增韌原理，并比較不同增韌方法的優缺點。3、（本題5分）論述生物醫用材料的性能要求和分類，分析其在醫療器械和組織工程中的應用。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）深入論述高分子材料的分子量及其分布對材料的物理性能、加工性能和使用性能的影響，并舉例說明在實際應用中的重要性。2、（本題5分）詳細論述新型儲能材料的結構設計和性能調控策略，以及在新能源汽車和智能電網中的應用前景和挑戰。3、（本題5分）全面論述材料的非線性光學性能的原理和應用，分析影響非線性光學性能的因素，如材料分子結構、入射光強度等，并探討在光通信和激光技術中的應用。4、（本題5分）探討復合材料的性能評價指標體系，包括力學性能、熱性能、電性能和耐腐蝕性等方面。5、（本題5分）詳細論述納米材料的制備方法及尺寸效應對其性能的影響，包括物理法、化學法制備納米材料，分析尺寸效應對光學、電學、磁學性能的影響機制。四、計算題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）一塊面積為100cm2的聚合物薄膜，厚度為0.1mm，承受的拉伸應力為5MPa，彈性模量為2GPa，計算其伸長量。2、（本題10分）某種材料的熱膨脹系數與溫度的二次函數關系為α=0.00001T^2+0