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頁武漢電力職業技術學院《材料分析及測試技術》

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、對于一種用于污水處理的吸附材料，要提高其吸附容量和選擇性，以下哪種改性方法可能最為有效？（）A.表面官能團化B.構建多孔結構C.負載金屬離子D.以上都是2、在材料的強化機制中，細晶強化是一種有效的方法。以下關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3、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4、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5、陶瓷材料的強度測試通常采用三點彎曲或四點彎曲的方法。對于同一種陶瓷材料，在三點彎曲和四點彎曲試驗中，得到的強度值是否相同？（）A.相同B.不同C.有時相同，有時不同D.取決于加載速度6、對于一種磁性陶瓷材料，要提高其飽和磁化強度，以下哪種方法可能有效？（）A.優化成分B.控制燒結溫度C.進行磁場處理D.以上都有可能7、對于一種光學晶體材料，要提高其光學均勻性，以下哪種方法可能有效？（）A.優化生長工藝B.進行退火處理C.控制雜質含量D.以上都有可能8、一種高分子復合材料在受力時出現銀紋現象。以下哪種因素對銀紋的形成和發展影響較大？（）A.應力水平B.溫度C.濕度D.材料組成9、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10、一種高分子材料在加工過程中出現了熔體破裂現象。以下哪種因素最有可能導致這種現象的發生？（）A.加工溫度過高B.剪切速率過大C.分子量分布過寬D.添加劑含量過高11、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12、在分析材料的耐磨涂層性能時，發現涂層與基體之間的結合強度對其耐磨性有重要影響。以下哪種方法可以提高涂層與基體的結合強度？（）A.增加涂層厚度B.對基體進行預處理C.降低涂層的硬度D.改變涂層的成分13、對于一種新型的超導材料，要提高其臨界電流密度，以下哪種方法可能有效？（）A.引入缺陷B.降低溫度C.增加磁場強度D.減小樣品尺寸14、金屬材料的疲勞壽命是指材料在循環載荷作用下發生疲勞破壞的循環次數，那么影響金屬材料疲勞壽命的主要因素有哪些？（）A.應力幅值、應力比、加載頻率B.材料的強度、硬度、韌性C.材料的微觀結構、表面狀態D.以上都是15、復合材料由兩種或兩種以上不同性質的材料組成，具有優異的綜合性能。對于碳纖維增強環氧樹脂復合材料，以下關于其性能特點的描述，正確的是？（）A.強度高、模量高、耐腐蝕性好B.強度低、模量低、耐腐蝕性差C.強度高、模量低、耐腐蝕性好D.強度低、模量高、耐腐蝕性差16、在考察材料的熱變形行為時，發現一種材料在高溫下表現出明顯的蠕變現象。以下哪種因素會增加材料的蠕變速率？（）A.降低應力B.提高溫度C.減小晶粒尺寸D.增加第二相粒子17、對于一種用于電動汽車電池的隔膜材料，要提高其離子透過性和安全性，以下哪種材料特性的優化最為關鍵？（）A.孔隙率和孔徑分布B.化學穩定性C.熱關閉性能D.以上都是18、對于一種壓電材料，其能夠將機械能轉化為電能，反之亦然。以下哪種壓電材料在實際應用中最為常見？（）A.石英B.鈦酸鋇C.鋯鈦酸鉛D.硫化鎘19、在考察一種用于高溫密封的橡膠材料時，發現其在高溫下容易老化失效。以下哪種改進措施可能有助于提高其高溫性能？（）A.更換橡膠品種B.使用耐高溫的添加劑C.進行硫化處理D.以上都是20、一種新型的儲氫材料在實驗中表現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.以上均有可能二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）深入探討材料的蠕變性能，解釋蠕變的定義和蠕變曲線的階段特征，分析影響材料蠕變行為的因素，以及在高溫結構部件中的設計考慮。2、（本題5分）深入探討材料的量子點的制備和光學性能，分析量子點在發光器件和生物標記中的應用，以及量子點材料的發展趨勢。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）在研究材料的熱性能時，熱膨脹系數是一個重要參數。請解釋熱膨脹系數的物理意義，分析影響熱膨脹系數的因素，并說明其在工程應用中的重要性。5、（本題5分）詳細說明材料的表面處理技術，如電鍍、化學鍍、陽極氧化和磷化等，闡述每種技術的原理、工藝過程和應用范圍。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某陶瓷材料的抗壓強度為500兆帕，試樣的橫截面積為3平方厘米，加載至破壞時的最大壓力是多少牛頓？2、（本題5分）某種陶瓷的熱膨脹系數為10×10??/℃，從100℃加熱到1200℃，長度為20cm，計算其熱膨脹量。3、（本題5分）有一壓電陶瓷片，壓電系數為200×10?12C/N，施加500V的電壓，陶瓷片的面積為1cm2，計算陶瓷片產生的電荷量。4、（本題5分）某金屬材料的疲勞極限為300兆帕，在應力幅為150兆帕的循環應力下進行疲勞試驗，計算平均應力的值。5、（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。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）論述材料的拓撲絕緣體的電子結構和輸運特性，解釋拓撲絕緣體的獨特電子結構，分析其輸運特性和量子現象，探討在自旋電子學中