站名：站名：年級專業：姓名：學號：凡年級專業、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頁合肥工業大學《功能表面設計》

2023-2024學年第二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25個小題，每小題1分，共25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2、在分析材料的光學非線性性能時，發現一種材料在強光作用下折射率發生變化。這種光學非線性現象主要是由于以下哪種機制？（）A.電子極化B.分子取向C.熱效應D.光致電離3、陶瓷材料的燒結過程是其制備的關鍵步驟。在燒結過程中，影響陶瓷致密化的主要因素有哪些？（）A.燒結溫度、保溫時間、顆粒尺寸B.壓力、氣氛、添加劑C.模具形狀、成型方法、脫模劑D.原料純度、攪拌速度、干燥時間4、在考察一種用于食品包裝的塑料材料時，需要考慮其阻隔性能和安全性。以下哪種塑料材料可能最適合？（）A.聚乙烯B.聚丙烯C.聚對苯二甲酸乙二醇酯D.聚偏二氯乙烯5、在研究聚合物的降解行為時，發現其在光照下性能迅速下降。以下哪種添加劑可以有效地提高其光穩定性？（）A.抗氧化劑B.光穩定劑C.增塑劑D.填充劑6、一種復合材料由基體和增強相組成，若要提高其在高溫下的性能，應優先考慮以下哪種措施？（）A.更換基體材料B.增加增強相的含量C.優化界面結合D.改變制備工藝7、復合材料的界面對于其性能有著重要影響。對于纖維增強復合材料，良好的界面結合應該具備哪些特點？（）A.高強度、高韌性、低殘余應力B.低強度、高韌性、高殘余應力C.高強度、低韌性、高殘余應力D.低強度、低韌性、低殘余應力8、在研究金屬間化合物的性能時，以下哪種金屬間化合物具有良好的高溫強度和抗氧化性能？（）A.鋁鈦化合物B.鎳鋁化合物C.鐵硅化合物D.銅鋅化合物9、對于一種新型的金屬泡沫材料，其具有輕質和高能量吸收的特點。以下哪種制備工藝對其性能的影響最為關鍵？（）A.發泡工藝B.燒結工藝C.軋制工藝D.鑄造工藝10、對于一種超導材料，要提高其臨界電流密度，以下哪種途徑較為可行？（）A.優化晶體結構B.降低工作溫度C.增加磁場強度D.改變制備方法11、在研究材料的光學性能時，發現一種材料對特定波長的光具有很強的吸收能力。這種吸收現象主要是由于材料內部的以下哪種作用？（）A.電子躍遷B.分子振動C.晶格振動D.自由電子運動12、材料的光學性能在許多領域都有重要應用。對于半導體材料的光吸收特性，以下說法正確的是（）A.本征吸收發生在光子能量小于禁帶寬度時B.雜質吸收對半導體材料的光電性能沒有影響C.直接躍遷的光吸收系數大于間接躍遷D.光吸收與半導體材料的晶體結構無關13、在研究一種用于光學存儲的相變材料時，發現其相變速度較慢。以下哪種方法可以加快相變速度？（）A.減小材料顆粒尺寸B.引入摻雜元素C.優化薄膜制備工藝D.以上都是14、在分析材料的熱膨脹性能時，發現不同材料的熱膨脹系數差異較大。以下哪種因素對熱膨脹系數的影響最為顯著？（）A.原子間的結合能B.晶體結構C.化學成分D.溫度15、在研究材料的抗蠕變性能時，以下哪種材料通常具有較好的抗蠕變性能？（）A.金屬材料B.陶瓷材料C.高分子材料D.復合材料16、在高分子材料的老化過程中，以下哪種因素是導致材料性能下降的主要原因？（）A.光照B.溫度C.濕度D.以上都是17、復合材料的增強相可以是纖維、顆粒等，那么增強相對復合材料性能的主要影響是什么？（）A.提高強度和剛度B.改善耐熱性和耐腐蝕性C.增加韌性和抗疲勞性D.以上都是18、對于金屬基復合材料，以下哪種增強相能夠同時提高材料的強度和耐磨性？（）A.陶瓷顆粒B.碳纖維C.金屬纖維D.玻璃纖維19、陶瓷材料的硬度通常很高，那么常用的陶瓷材料硬度測試方法有哪些？（）A.洛氏硬度測試、維氏硬度測試B.布氏硬度測試、肖氏硬度測試C.顯微硬度測試、納米硬度測試D.以上都是20、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）21、在考察材料的光學透明性時，發現一種聚合物材料的光學透明性較差。以下哪種因素最有可能導致這種情況？（）A.存在結晶區域B.分子鏈纏結C.添加劑的使用D.分子量分布較寬22、研究一種用于電子封裝的高分子材料，需要其具有低的熱膨脹系數和高的導熱性能。以下哪種高分子材料的改性方法最有可能同時滿足這兩個要求？（）A.填充金屬顆粒B.引入交聯結構C.共混其他高分子D.增加分子量23、對于一種用于污水處理的膜材料，要提高其過濾效率和抗污染性能，以下哪種方法可能最為有效？（）A.表面接枝改性B.制備復合膜C.優化膜的孔徑分布D.以上都是24、對于一種用于航空發動機渦輪葉片的單晶高溫合金，以下哪種晶體取向的高溫性能最優？（）A.B.C.D.隨機取向25、一種陶瓷材料在受到沖擊載荷時容易發生斷裂。以下哪種方法可以提高其抗沖擊性能？（）A.引入纖維增韌B.減小晶粒尺寸C.增加孔隙率D.改變晶體結構二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）解釋材料的聲學超材料的概念和特點，分析其在聲學調控方面的應用。2、（本題5分）解釋什么是材料的電致變色現象，分析其產生的機制，并說明在智能窗和顯示器等領域的應用。3、（本題5分）論述材料的生物醫用材料表面改性技術，如等離子體處理、化學接枝和涂層技術，解釋改性的目的和效果，以及在提高生物相容性中的應用。4、（本題5分）解釋材料的熱穩定性，分析影響熱穩定性的因素，以及如何提高材料的熱穩定性。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）有一玻璃纖維增強復合材料，玻璃纖維的長度為20mm，直徑為20μm，纖維體積分數為40%，計算單位體積中玻璃纖維的表面積。2、（本題5分）有一壓電陶瓷環，內徑為20mm，外徑為30mm，高度為10mm，壓電系數為400pC/N，受到壓力為80N，計算產生的電壓。3、（本題5分）一球形的鎳合金球，直徑為10cm，鎳合金的密度為8.9g/cm3，計算其質量。4、（本題5分）有一球形的鎢合金球，直徑為15毫米，鎢合金的密度為19.3克/立方厘米，求球的質量。5、（本題5分）某種金屬的熱擴散系數為6平方厘米/秒，初始溫度均勻為150℃，一端突然加熱到300℃，經過8秒，計算距離加熱端4厘米處的溫度。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）全面論述電致變色材料的穩定性和耐久性問題，以及解決這些問題的研究思