2025年大学材料科学与工程（无机非金属材料工程）试题及答案.doc

2025年大学材料科学与工程（无机非金属材料工程）试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共30分）
答题要求：本卷共10小题，每小题3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. 以下哪种材料不属于无机非金属材料？
A. 陶瓷
B. 玻璃
C. 塑料
D. 水泥

2. 无机非金属材料的主要化学键类型是？
A. 离子键
B. 共价键
C. 金属键
D. 分子键

3. 制备陶瓷材料常用的成型方法是？
A. 注射成型
B. 模压成型
C. 挤出成型
D. 等静压成型

4. 玻璃的主要成分是？
A. 二氧化硅
B. 碳酸钠
C. 碳酸钙
D. 氧化钙

5. 水泥的主要矿物成分中，早期强度最高的是？
A. 硅酸三钙
B. 硅酸二钙
C. 铝酸三钙
D. 铁铝酸四钙

6. 以下哪种材料具有良好的高温抗氧化性能？
A. 氧化铝陶瓷
B. 碳化硅陶瓷
C. 氮化硅陶瓷
D. 以上都是

7. 无机非金属材料的晶体结构类型不包括？
A. 离子晶体
B. 原子晶体
C. 分子晶体
D. 金属晶体

8. 制备高性能陶瓷材料时，常采用的添加剂是？
A. 助熔剂
B. 增强剂
C. 烧结剂
D. 以上都有可能

9. 玻璃的热膨胀系数主要取决于？
A. 二氧化硅含量
B. 碱金属氧化物含量
C. 温度
D. 压力

10. 水泥水化过程中，哪种产物对强度贡献最大？
A. 氢氧化钙
B. 水化硅酸钙
C. 水化铝酸钙
D. 水化铁酸钙

第II卷（非选择题 共70分）

（一）填空题（共20分）
答题要求：本大题共10小题，每小题2分。请将正确答案填写在相应横线上。

1. 无机非金属材料的特点包括硬度高、______、化学稳定性好等。

2. 陶瓷材料的晶体结构主要有______、______、______等。

3. 玻璃的生产过程主要包括原料准备、______、成型和______等步骤。

4. 水泥的生产原料主要有石灰石、黏土、______等。

5. 提高陶瓷材料韧性的方法有______、______等。

6. 无机非金属材料的电学性能主要包括______、______等。

7. 氧化铝陶瓷的主要用途有______、______等。

8. 碳化硅陶瓷具有______、______等优异性能。

9. 玻璃的光学性能主要取决于______、______等因素。

10. 水泥水化的主要产物有______、______、______等。

（二）简答题（共20分）
答题要求：本大题共4小题，每小题5分。简要回答问题。

1. 简述无机非金属材料的分类。

2. 说明陶瓷材料烧结的目的和过程。

3. 分析玻璃的成型方法及其特点。

4. 阐述水泥的水化反应及其对性能的影响。

（三）论述题（共15分）
答题要求：本大题共1小题。要求论述充分，条理清晰。

论述无机非金属材料在现代科技中的重要作用及发展趋势。

（四）材料分析题（共10分）
答题要求：本大题共2小题，每小题5分。阅读材料，回答问题。

材料：某陶瓷材料在制备过程中出现了气孔率过高的问题。经过分析，发现原料粒度分布不均匀，成型压力不足。

1. 请分析气孔率过高对陶瓷材料性能的影响。

2. 针对上述问题，提出改进措施。

（五）设计题（共5分）
答题要求：本大题共1小题。根据要求进行设计。

设计一种用于高温炉内衬的陶瓷材料，并说明选择该材料的理由。

答案：
第I卷：1.C 2.B 3.D 4.A 5.A 6.D 7.D 8.D 9.B 10.B
第II卷：（一）1. 耐高温 2. 离子晶体、原子晶体、分子晶体 3. 熔制、退火 4. 铁矿石 5. 纤维增韧、颗粒增韧 6. 导电性、介电性 7. 刀具、磨料 8. 高硬度、高耐磨性 9. 成分、结构 10. 水化硅酸钙、氢氧化钙、水化铝酸钙 （二）1. 分为传统无机非金属材料（如陶瓷、玻璃、水泥等）和新型无机非金属材料（如先进陶瓷、半导体陶瓷、光纤等）。 2. 目的是使坯体致密化，提高强度等性能。过程包括低温排塑、高温烧结等阶段。 3. 吹制成型：可制造空心制品；压制成型：适合制造形状简单、尺寸较大的制品等。 4. 水化反应生成各种水化产物，使水泥浆体逐渐凝结硬化，强度提高。 （三）重要作用：在电子、能源、机械等众多领域有关键应用。发展趋势：高性能化、多功能化、智能化等。 （四）1. 降低强度、影响耐磨性等。 2. 优化原料粒度分布，提高成型压力。 （五）可选择氧化铝陶瓷。理由：耐高温性能好，能承受高温炉的高温环境；硬度高，耐磨性能好，可抵抗炉内物料冲刷等。