2025年大学四年级（材料科学与工程）橡胶新材料应用试题及答案

2025年大学四年级（材料科学与工程）橡胶新材料应用试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共30分）每题3分，从每题所给的A、B、C、D四个选项中，选出最佳选项。1.以下哪种橡胶新材料具有优异的耐油性？A.天然橡胶B.丁腈橡胶C.硅橡胶D.乙丙橡胶2.新型橡胶材料在航空航天领域应用时，对其性能要求不包括以下哪项？A.高强度B.高弹性模量C.耐高温D.耐低温3.橡胶材料的动态力学性能测试中，损耗因子越大说明？A.材料储能能力越强B.材料耗能能力越强C.材料弹性越好D.材料刚性越好4.用于制备高性能轮胎的橡胶新材料，其关键性能指标不包括？A.高耐磨性B.良好的抗撕裂性C.高透明度D.低滚动阻力5.下列哪种橡胶改性方法能有效提高橡胶的拉伸强度？A.填充补强B.硫化交联C.共混改性D.以上都是6.新型橡胶材料在生物医学领域应用时，最重要的性能是？A.生物相容性B.耐化学腐蚀性C.高硬度D.高导电性7.橡胶材料的热老化性能主要取决于？A.分子结构B.添加剂种类C.加工工艺D.以上都有影响8.当橡胶材料受到交变应力作用时，会发生？A.蠕变B.疲劳破坏C.应力松弛D.以上都可能9.制备智能橡胶材料可通过添加哪种物质来实现？A.磁性颗粒B.纤维增强材料C.增塑剂D.硫化剂10.橡胶新材料的动态粘弹性在以下哪种应用场景中最为关键？A.密封件B.输送带C.减震器D.鞋底第II卷填空题（共15分）每空1分。1.橡胶材料的基本性能包括弹性、______、______等。2.常见的橡胶补强剂有______、______等。3.橡胶硫化的主要目的是使橡胶分子发生______，提高橡胶的______和______。4.橡胶共混改性中，常用的共混方法有______、______等。5.橡胶材料的动态力学性能测试方法有______、______等。简答题（共20分）每题10分。1.简述丁基橡胶的结构特点及其在密封领域的应用优势。2.说明橡胶材料的老化机理及常见的老化防护措施。论述题（共20分）阐述新型橡胶材料在新能源汽车领域的应用现状及发展趋势，包括至少三个方面的应用，并分析其性能要求及面临的挑战。材料分析题（共15分）阅读以下材料：随着科技的发展，新型橡胶材料不断涌现。一种新型橡胶材料在经过一系列性能测试后，得到以下数据：拉伸强度为25MPa，断裂伸长率为400%，硬度为邵氏A60。在不同温度下的动态力学性能显示，其损耗因子在50℃时达到最大值。该橡胶材料还具有良好的耐臭氧性能。问题：1.根据上述材料，分析该橡胶材料适合应用于哪些领域？（5分）2.解释损耗因子在50℃时达到最大值的可能原因。（5分）3.说明耐臭氧性能对橡胶材料应用的重要性。（5分）答案：第I卷：1.B2.B3.B4.C5.D6.A7.D8.B9.A10.C第II卷：填空题：1.可塑性、粘弹性2.炭黑、白炭黑3.交联、强度、稳定性4.机械共混法、溶液共混法5.动态热机械分析、动态粘弹性谱仪测试简答题：1.丁基橡胶分子链中含有大量的甲基侧链，具有高度饱和的结构。在密封领域应用优势在于气密性极佳，能有效阻止气体的透过；耐老化性能好，可长期保持密封效果；化学稳定性高，对多种化学物质有较好的耐受性。2.橡胶材料老化机理包括热氧老化、光氧老化、臭氧老化等。热氧老化是橡胶分子在热和氧作用下发生氧化降解；光氧老化是光引发橡胶分子的光化学反应；臭氧老化是臭氧与橡胶分子发生反应。老化防护措施有添加抗氧剂、光稳定剂、物理防护（如涂覆防护层）等。论述题：在新能源汽车领域，新型橡胶材料应用广泛。在电池方面，用于密封电池外壳，防止电解液泄漏，要求橡胶具备良好的耐化学腐蚀性和密封性能。在电机方面，可用于制作减震部件，需有高弹性和良好的动态力学性能。在轮胎方面，新型橡胶要满足低滚动阻力、高耐磨性等要求。发展趋势是不断提高性能以适应新能源汽车更高的要求，如更优异的耐温性、更强的导电性等。面临的挑战包括如何在提高性能的同时降低成本，以及如何更好地与其他材料协同工作。材料分析题：1.适合应用于汽车密封件、减震部件等领域。因其拉伸强度和断裂伸长率表明有较好的力学性能，硬度适中，耐臭氧性能好，可满足这些部件的使用要求。2.损耗因子在50℃时达到最大值，可能是因为该温度下橡胶分子链的运动更加活跃，内部分子间的摩擦和能量损耗增加，导致