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学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页,共3页铜仁幼儿师范高等专科学校
《新能源材料与器件导论》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、材料的导电性取决于其内部的电子结构和晶体缺陷。对于半导体材料,如硅,在掺入适量的杂质后,其导电性会发生显著变化。以下哪种杂质的掺入可以使硅成为N型半导体?()A.硼B.磷C.铝D.镓2、在材料的疲劳测试中,发现一种材料在经过一定次数的循环载荷后发生断裂。以下哪种因素对材料的疲劳寿命影响最大?()A.平均应力B.应力幅C.加载频率D.环境温度3、对于一种用于制造模具的金属材料,要求其具有高的耐磨性和热稳定性。以下哪种材料选择和处理方法最为合适?()A.选用高速钢并进行淬火回火处理B.选用硬质合金并进行表面涂层C.选用工具钢并进行渗碳处理D.以上都是4、在研究材料的热性能时,比热容是一个重要的参数。对于大多数金属材料,其比热容随温度的升高而怎样变化?()A.增大B.减小C.先增大后减小D.基本保持不变5、在材料的腐蚀过程中,电化学腐蚀是一种常见的形式。以下关于电化学腐蚀的条件和特点的描述,正确的是()A.电化学腐蚀只有在电解质溶液存在时才会发生B.金属在干燥空气中不会发生电化学腐蚀C.电化学腐蚀的速度与金属的电极电位无关D.电化学腐蚀是一种均匀的腐蚀过程6、在分析一种用于摩擦制动的材料时,发现其在高温下摩擦系数不稳定。以下哪种因素最有可能是造成这种现象的原因?()A.材料的热衰退B.磨损颗粒的堆积C.接触面的氧化D.以上都是7、在材料的表面处理技术中,电镀可以在材料表面形成一层金属镀层。以下哪种金属镀层常用于提高材料的耐腐蚀性?()A.铜B.锌C.镍D.金8、复合材料由两种或两种以上不同性质的材料组成。在纤维增强复合材料中,纤维的主要作用是()A.增加材料的韧性B.提高材料的强度C.改善材料的加工性能D.降低材料的成本9、对于一种用于海水环境的耐腐蚀金属材料,以下哪种表面处理方法可以有效地提高其耐蚀性?()A.电镀B.阳极氧化C.涂覆防腐涂层D.以上都是10、高分子材料在日常生活和工业中有着广泛的应用。对于聚乙烯(PE)这种常见的高分子材料,其分子链的结构特点是什么?()A.线性结构,分子间作用力小B.支化结构,分子间作用力大C.网状结构,交联度高D.体型结构,不溶不熔11、超导材料在低温下具有零电阻和完全抗磁性等奇特性能。对于高温超导材料,其临界温度通常在什么范围内?()A.液氮温度以下B.液氦温度以下C.室温以上D.0-100K之间12、在陶瓷材料的微波烧结技术中,以下关于微波烧结特点和优势的描述,正确的是()A.微波烧结可以实现均匀加热,但烧结速度慢B.微波烧结适用于所有类型的陶瓷材料C.微波烧结能够降低能耗和提高产品质量D.微波烧结对设备要求不高13、对于一种新型的陶瓷基复合材料,其由氧化铝陶瓷基体和碳纤维增强体组成。在高温环境下使用时,发现其性能逐渐下降。以下哪种因素最有可能是造成性能下降的主要原因?()A.碳纤维氧化B.陶瓷基体晶界滑移C.界面结合强度降低D.热膨胀系数不匹配14、对于高分子材料,其玻璃化转变温度(Tg)是一个重要的性能指标。当环境温度从低于Tg升高到高于Tg时,高分子材料的力学性能通常会发生显著变化。以下哪种描述最能准确反映这种变化?()A.从脆性转变为韧性B.从弹性转变为粘性C.从高硬度转变为低硬度D.从高强度转变为低强度15、金属材料的蠕变现象是在高温和恒定应力作用下发生的缓慢变形。对于镍基高温合金,以下哪种因素会显著影响其蠕变性能?()A.合金元素含量B.晶粒尺寸C.加工工艺D.以上因素均会影响二、简答题(本大题共4个小题,共20分)1、(本题5分)在研究金属材料的塑性变形机制时,位错滑移和孪生两种方式有何区别?它们对材料的力学性能会产生怎样的影响?2、(本题5分)解释什么是智能材料,论述智能材料的种类和性能特点,分析其响应机制和应用领域,如形状记忆合金和压电材料。3、(本题5分)详细分析聚合物降解过程中水解机制,讨论影响聚合物水解速率的因素和控制水解的方法。4、(本题5分)阐述金属材料的晶体结构对其力学性能的影响,并举例说明不同晶体结构的金属在受力时的表现差异。三、论述题(本大题共5个小题,共25分)1、(本题5分)详细论述材料的光热转换性能和太阳能利用,研究光热转换材料的工作原理和性能评价,分析影响光热转换效率的因素,探讨在太阳能热水器和光热发电中的应用。2、(本题5分)分析材料的疲劳裂纹扩展机理和影响因素,以及提高材料抗疲劳裂纹扩展能力的方法。3、(本题5分)全面论述材料的光学晶体的生长技术和性能特点,分析晶体的光学性能和缺陷对应用的影响,并探讨在激光技术和光学通信中的应用。4、(本题5分)详细论述材料的热稳定性和热分解机制,分析材料的化学组成、结构和结晶度等因素对热稳定性的影响,探讨提高材料热稳定性的方法和在高温环境下的应用。5、(本题5分)全面论述金属间化合物的结构类型和性能特点,分析其强化机制和脆性原因,探讨金属间化合物在高温结构材料和功能材料中的应用前景和限制因素。四、计算题(本大题共4个小题,共40分)1、(本题10分)一块玻璃的应力光学系数为3×10^-6米^2/牛顿,受到60MPa的应力,计算光程差。2、(本题10分)某种陶瓷材料的抗压强度为800MPa,试样为圆柱体,直径为10毫米,高度为
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