天津外国语大学滨海外事学院《环境功能材料设计》2023-2024学年第一学期期末试卷

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2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、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、在研究一种用于电池电极的材料时，发现其在充放电过程中容量衰减较快。以下哪种因素最有可能是导致容量衰减的主要原因？（）A.电极材料的溶解B.电解液的分解C.电荷转移电阻增大D.离子扩散速度慢2、在材料的强化机制中，细晶强化是一种有效的方法。以下关于细晶强化原理和效果的描述，正确的是（）A.细晶强化是通过增加晶体缺陷来提高材料强度B.细晶强化会降低材料的塑性和韧性C.晶粒越细小，材料的强度越高D.细晶强化对材料的硬度没有影响3、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4、对于一种功能陶瓷材料，需要其具有高介电常数和低介电损耗。以下哪种陶瓷材料最有可能满足这些要求？（）A.钛酸锶陶瓷B.铌酸锂陶瓷C.氧化锌陶瓷D.钽酸锂陶瓷5、高分子材料的分子量及其分布对其性能有着重要影响。对于聚苯乙烯（PS）这种高分子材料，分子量分布较宽时，其力学性能会发生怎样的变化？（）A.强度增加，韧性降低B.强度降低，韧性增加C.强度和韧性都增加D.强度和韧性都降低6、对于一种用于航空发动机涡轮叶片的单晶高温合金，以下哪种晶体取向的高温性能最优？（）A.B.C.D.随机取向7、对于纳米材料，由于其尺寸效应，表现出与常规材料不同的性能。纳米材料的比表面积通常（）A.小于常规材料B.等于常规材料C.大于常规材料D.与材料尺寸无关8、对于一种高温结构材料，需要其在高温下具有良好的抗氧化和抗蠕变性能。以下哪种材料最有可能满足这些要求？（）A.镍基高温合金B.钛基高温合金C.铁基高温合金D.钴基高温合金9、材料的耐腐蚀性是指材料在特定环境下抵抗腐蚀的能力，那么影响材料耐腐蚀性的主要因素有哪些？（）A.材料的化学成分、微观结构B.环境因素、腐蚀介质的性质C.材料的表面状态、加工工艺D.以上都是10、在研究高分子材料的结晶行为时，发现结晶温度对晶体结构和性能有重要影响。一般来说，较高的结晶温度会导致（）A.晶体完善程度提高B.晶体尺寸增大C.结晶速度加快D.结晶度降低11、在材料的表面处理技术中，电镀是一种常用的方法。以下关于电镀工艺和其作用的描述，正确的是（）A.电镀可以改善材料的外观和耐腐蚀性B.任何材料都可以进行电镀处理C.电镀层的厚度对材料性能没有影响D.电镀过程中不会产生环境污染12、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）13、在考察材料的光学透明性时，发现一种聚合物材料的光学透明性较差。以下哪种因素最有可能导致这种情况？（）A.存在结晶区域B.分子链缠结C.添加剂的使用D.分子量分布较宽14、在金属材料的冷加工过程中，以下哪种现象会导致材料的强度增加而塑性降低？（）A.回复B.再结晶C.加工硬化D.相变15、对于一种泡沫金属材料，要提高其孔隙率，以下哪种制备工艺参数需要调整？（）A.发泡剂含量B.发泡温度C.凝固速度D.以上都需要二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）解释材料的光学性能的测试方法和仪器（如分光光度计和反射率测量仪）。分析不同类型材料（如金属、半导体和绝缘体）的光学性能特点，并举例说明在光学器件中的应用。2、（本题5分）论述金属材料的焊接性能，解释焊接接头的组织和性能特点，分析影响焊接质量的因素及改善焊接性能的方法。3、（本题5分）阐述高分子材料的成型加工方法，如注塑成型、挤出成型和吹塑成型等，解释每种方法的原理和适用范围，并分析影响成型加工质量的因素。4、（本题5分）详细阐述材料的拓扑绝缘体的物理特性和应用前景，分析拓扑绝缘体的研究现状和面临的问题。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）深入探讨材料的失效分析方法和流程，包括宏观观察、微观分析、化学成分检测和力学性能测试等，分析失效原因的判断和预防措施的制定，论述失效分析在产品质量控制和安全评估中的重要性。2、（本题5分）全面论述材料的光电功能材料的分类和性能特点，分析其光吸收、发射和传输机制，以及在光电器件中的应用和发展趋势。3、（本题5分）论述材料的晶体结构对其物理性能和化学性能的影响，并举例说明不同晶体结构材料在实际应用中的差异。4、（本题5分）探讨高分子材料的降解性能与材料结构的关系，包括分子链结构、结晶度和添加剂等方面。5、（本题5分）详细论述材料的量子点的性质和应用，研究其光学、电学特性和在显示、生物标记等领域的应用潜力。四、计算题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）一个圆柱形的钨合金棒，直径为15毫米，长度为80毫米，密度为19.3克/立方厘米，计算质量。2、（本题10分）已知一种半导体材料的禁带宽度为1.12eV，计算其在室温（300K）下的本征载流子浓度。3、（本题1