广州理工学院《功能材料制备技术实验》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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广州理工学院
《功能材料制备技术实验》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2分，共30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、对于形状记忆合金，在一定条件下可以恢复其原始形状。以下哪种形状记忆合金应用最为广泛？（ ）
A. 钛镍合金 B. 铜基合金 C. 铁基合金 D. 以上都不是

3、对于一种磁性薄膜材料，要提高其磁存储密度，以下哪种方法可能有效？（ ）
A. 减小薄膜厚度 B. 优化磁畴结构 C. 提高矫顽力 D. 以上都有可能

4、高分子材料的玻璃化转变温度（Tg）是一个重要的参数。对于聚苯乙烯（PS），以下哪种方法可以提高其玻璃化转变温度？（ ）
A. 增加分子量
B. 加入增塑剂
C. 提高结晶度
D. 降低分子量

5、复合材料的性能测试方法有很多种，那么常见的复合材料性能测试方法有哪些？（ ）
A. 力学性能测试、热性能测试、电学性能测试
B. 光学性能测试、磁性能测试、耐腐蚀性测试
C. 界面性能测试、疲劳性能测试、磨损性能测试
D. 以上都是

6、复合材料的力学性能通常优于单一材料，那么复合材料力学性能的主要特点有哪些？（ ）
A. 高强度、高刚度、低密度
B. 良好的韧性、抗疲劳性、耐腐蚀性
C. 可设计性强、性能各向异性
D. 以上都是

7、对于一种超导陶瓷材料，要提高其临界转变温度，以下哪种途径可能有帮助？（ ）
A. 元素替代 B. 优化制备工艺 C. 控制氧含量 D. 以上都有可能

8、在分析材料的热膨胀性能时，发现某合金的热膨胀系数很小。以下哪种合金元素的添加可能是导致这一现象的原因？（ ）
A. 铝 B. 铜 C. 钨 D. 锌

9、在研究材料的疲劳裂纹扩展行为时，发现裂纹扩展速率与应力强度因子之间存在一定的关系。以下哪种关系能够较好地描述这种行为？（ ）
A. 线性关系 B. 抛物线关系 C. 指数关系 D. 幂函数关系

10、复合材料的增强相可以是纤维、颗粒等，那么增强相对复合材料性能的主要影响是什么？（ ）
A. 提高强度和刚度
B. 改善耐热性和耐腐蚀性
C. 增加韧性和抗疲劳性
D. 以上都是

11、在考察高分子材料的老化性能时，发现暴露在阳光下的材料性能下降较快。以下哪种因素是导致光老化的主要原因？（ ）
A. 紫外线辐射
B. 温度升高
C. 氧气作用
D. 湿度影响

12、在研究陶瓷基复合材料的制备工艺时，发现一种工艺能够实现纤维在基体中的均匀分布。以下哪种工艺最有可能达到这一效果？（ ）
A. 溶液浸渍法 B. 化学气相渗透法 C. 溶胶 - 凝胶法 D. 原位生长法

13、在材料的拉伸试验中，真应力和工程应力的计算方法不同。在材料发生颈缩后，真应力（ ）
A. 小于工程应力 B. 等于工程应力 C. 大于工程应力 D. 与工程应力无关

14、在研究材料的热稳定性时，发现以下哪种测试方法可以有效评估材料在高温下的性能变化？（ ）
A. 热重分析
B. 差示扫描量热法
C. 热膨胀系数测量
D. 长期高温服役试验

15、陶瓷材料具有高强度、高硬度和耐高温等优良性能，但同时也存在脆性大的缺点。为了提高陶瓷材料的韧性，以下哪种方法是可行的？（ ）
A. 增加陶瓷的孔隙率
B. 引入玻璃相
C. 细化晶粒
D. 降低烧成温度

二、简答题（本大题共3个小题，共15分)
1、（本题5分）论述聚合物结晶的过程和影响因素，解释为什么聚合物的结晶度通常低于小分子晶体，并分析结晶度对聚合物性能的影响。

2、（本题5分）解释什么是高分子材料的粘弹性，描述其在不同条件下的表现，并举例说明粘弹性在高分子材料应用中的影响。

3、（本题5分）详细说明材料的超塑性现象和超塑性变形机制。分析影响材料超塑性的因素，并举例说明超塑性材料在成型加工中的应用。

三、论述题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）论述材料的无损检测技术（如超声检测、射线检测、磁粉检测等）的原理和应用，分析其在材料质量控制和安全评估中的重要性。

2、（本题5分）全面论述材料的离子液体在材料合成中的应用，研究离子液体的性质和作用，分析其在化学反应、材料制备等方面的优势和应用实例。

3、（本题5分）全面论述材料的高温性能和高温下的材料行为，包括高温强度、高温蠕变和高温氧化等，分析材料的成分、组织结构和服役环境对高温性能的影响，探讨高温材料的研发和在航空发动机、燃气轮机等领域的应用。

4、（本题5分）详细论述材料的蠕变性能和高温力学行为，研究蠕变机制和影响因素，以及如何提高材料在高温下的服役性能。

5、（本题5分）详细论述光电材料在太阳能电池中的应用原理和关键性能指标，以及提高光电转换效率的研究热点和技术途径。

四、计算题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）某种高分子材料的应力松弛实验中，初始应力为 10MPa，100s 后应力降为 8MPa，计算应力松弛模量。

2、（本题10分）一种高分子材料的玻璃化转变温度为 80℃，从 20℃升温到 120℃，升温速率为 10℃/分钟，计算到达玻璃化转变温度所需的时间。

3、（本题10分）有一镍铬合金丝，长度为4m，电阻为20Ω，电阻率为1.1×10⁻⁶Ω·m，计算其横截面积。

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