湖南中医药高等专科学校《石墨烯材料的基础及应用》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《石墨烯材料的基础及应用》2023-2024学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、一种聚合物在加工过程中出现熔体破裂现象。以下哪种方法可以减少这种现象的发生？（）A.降低加工温度B.提高加工速度C.增加润滑剂D.调整模具结构2、在研究材料的疲劳寿命预测时，常用的方法有基于应力的方法和基于应变的方法。对于高周疲劳，哪种方法更适用？（）A.基于应力的方法B.基于应变的方法C.两种方法都适用D.两种方法都不适用3、研究一种磁性材料，其磁性能在不同温度下有明显变化。当温度升高到居里温度时，磁性材料会发生以下哪种转变？（）A.从铁磁性转变为顺磁性B.从顺磁性转变为抗磁性C.从铁磁性转变为反铁磁性D.磁性消失4、研究一种用于电子封装的高分子材料，需要其具有低的热膨胀系数和高的导热性能。以下哪种高分子材料的改性方法最有可能同时满足这两个要求？（）A.填充金属颗粒B.引入交联结构C.共混其他高分子D.增加分子量5、在材料的疲劳试验中，通常采用应力控制或应变控制的加载方式。对于低周疲劳试验，一般采用哪种加载方式？（）A.应力控制B.应变控制C.应力和应变同时控制D.随机控制6、在高分子材料的老化测试中，以下关于老化测试方法和评估指标的描述，正确的是（）A.热老化测试可以模拟长期使用过程中的性能变化B.老化测试只需要考虑材料的力学性能变化C.颜色变化不能作为老化评估的指标D.老化测试时间越长，结果越准确7、在研究一种用于激光焊接的金属材料时，发现焊缝处存在气孔和裂纹等缺陷。以下哪种焊接工艺参数的调整可能有助于减少这些缺陷？（）A.降低焊接速度B.增加激光功率C.优化保护气体流量D.以上都是8、在研究陶瓷材料的韧性时，发现引入相变增韧机制可以显著提高其韧性。以下哪种陶瓷材料最常采用相变增韧？（）A.氧化铝陶瓷B.氧化锆陶瓷C.氮化硅陶瓷D.碳化硅陶瓷9、在研究一种用于光学存储的相变材料时，发现其相变速度较慢。以下哪种方法可以加快相变速度？（）A.减小材料颗粒尺寸B.引入掺杂元素C.优化薄膜制备工艺D.以上都是10、在研究材料的声学性能时，发现一种材料具有良好的吸声效果。以下哪种材料微观结构特征最有可能是导致其吸声性能良好的原因？（）A.多孔结构B.纤维状结构C.层状结构D.颗粒状结构11、对于高分子材料，其玻璃化转变温度是一个重要的性能指标。当一种聚合物的玻璃化转变温度升高时，通常意味着其（）A.耐热性提高B.柔韧性增强C.加工性能变好D.结晶度降低12、金属材料的疲劳寿命是指材料在循环载荷作用下发生疲劳破坏的循环次数，那么影响金属材料疲劳寿命的主要因素有哪些？（）A.应力幅值、应力比、加载频率B.材料的强度、硬度、韧性C.材料的微观结构、表面状态D.以上都是13、在研究金属的塑性变形机制时，发现位错运动受到阻碍。以下哪种障碍物对位错运动的阻碍作用最强？（）A.溶质原子B.第二相粒子C.晶界D.空位14、一种新型的碳材料在能源领域有潜在应用。以下哪种碳材料可能具有较高的比容量？（）A.石墨烯B.碳纤维C.活性炭D.碳纳米管15、对于高分子材料，其玻璃化转变温度是一个重要的性能指标。在以下哪种测试方法中，可以较为准确地测定高分子材料的玻璃化转变温度？（）A.热重分析（TGA）B.差示扫描量热法（DSC）C.动态力学分析（DMA）D.红外光谱分析（IR）二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）论述涂层防护在材料腐蚀防护中的作用和原理，分析不同类型涂层（如有机涂层、无机涂层和金属涂层）的性能特点和适用范围，并探讨涂层的失效机制和防护寿命预测方法。2、（本题5分）全面分析材料的智能凝胶的响应机制和性能特点，讨论智能凝胶在药物控释和生物传感器中的应用，以及面临的挑战。3、（本题5分）解释材料的声学超材料的概念和特点，分析其在声学调控方面的应用。4、（本题5分）阐述高分子材料的玻璃化转变现象，说明其在实际应用中的重要意义，并举例说明如何通过控制玻璃化转变温度来改善材料性能。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）论述材料的相图在材料研究和制备中的作用，分析如何通过相图来确定材料的成分、制备工艺和性能。2、（本题5分）全面论述高分子材料的结构与性能的关系，包括分子链的构型、构象和聚集态结构等，分析分子量、支化度和交联度对高分子材料性能的影响，探讨通过结构设计改善高分子材料性能的策略和方法。3、（本题5分）详细阐述材料的导热机制（如电子导热、声子导热），以及如何通过调控材料的微观结构来提高导热性能。4、（本题5分）阐述陶瓷材料的制备工艺及其对材料性能的影响，包括原料选择、成型方法和烧结过程等方面。5、（本题5分）深入探讨形状记忆合金的工作原理和性能特点，分析其在航空航天、医疗器械和智能结构等领域的应用现状和未来发展趋势。四、计算题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）一根钨丝，长度为60厘米，直径为0.1毫米，钨的电阻率为5.6×10^-8欧姆·米，计算该钨丝的电阻。2、（本题10分）某种金属材料的疲劳寿命为10⁷次时的疲劳强度为250MPa，若应力幅为150MPa，计算其疲劳寿命。3、（本题10分）一块矩形