北京工商大学《表面工程学》2023-2024学年第二学期期末试卷

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页北京工商大学《表面工程学》

2023-2024学年第二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、材料的热膨胀系数是指材料在温度变化时尺寸的变化率，那么影响材料热膨胀系数的主要因素有哪些？（）A.材料的化学成分、晶体结构B.温度范围、加热速率C.材料的制备工艺、微观结构D.以上都是2、在考察材料的热变形行为时，发现一种材料在高温下表现出明显的蠕变现象。以下哪种因素会增加材料的蠕变速率？（）A.降低应力B.提高温度C.减小晶粒尺寸D.增加第二相粒子3、在磁性材料中，根据磁化特性的不同可以分为软磁材料和硬磁材料。软磁材料通常具有（）A.高矫顽力和高剩磁B.低矫顽力和低剩磁C.高矫顽力和低剩磁D.低矫顽力和高剩磁4、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。当一种聚合物的玻璃化转变温度升高时，通常意味着其（）A.耐热性提高B.柔韧性增强C.加工性能变好D.结晶度降低5、在材料的失效分析中，断裂是一种常见的失效形式。对于脆性断裂和韧性断裂，以下关于其断口特征的描述，正确的是？（）A.脆性断裂断口平齐，韧性断裂断口粗糙B.脆性断裂断口粗糙，韧性断裂断口平齐C.脆性断裂和韧性断裂断口都平齐D.脆性断裂和韧性断裂断口都粗糙6、在研究材料的扩散现象时，发现扩散系数与温度之间存在指数关系。以下哪种机制可以解释这种温度依赖性？（）A.空位机制B.间隙机制C.交换机制D.表面扩散机制7、研究一种半导体材料的电学性能时，发现其电导率随温度升高而迅速增加。这种材料最可能是（）A.本征半导体B.N型半导体C.P型半导体D.绝缘体8、在研究一种用于芯片制造的光刻胶材料时，发现其分辨率难以满足先进制程的要求。以下哪种改进途径可能最为有效？（）A.开发新型光刻技术B.优化光刻胶的化学配方C.改进光刻设备D.以上都是9、对于超导材料，除了临界温度，还有临界磁场和临界电流密度等参数。临界磁场越大，超导材料的应用范围（）A.越窄B.越宽C.不变D.不确定10、对于一种用于石油管道的防腐涂层材料，以下哪种性能对其长期防护效果的影响最大？（）A.附着力B.耐化学腐蚀性C.抗渗透性D.硬度11、在高分子材料的老化过程中，以下哪种因素是导致材料性能下降的主要原因？（）A.光照B.温度C.湿度D.以上都是12、在研究一种用于航空发动机叶片的高温合金时，发现其抗氧化性能有待提高。以下哪种元素的添加可以显著增强其抗氧化能力？（）A.铝B.钛C.铬D.钼13、在分析材料的光学非线性性能时，发现一种材料在强光作用下折射率发生变化。这种光学非线性现象主要是由于以下哪种机制？（）A.电子极化B.分子取向C.热效应D.光致电离14、对于一种光学玻璃材料，要降低其折射率，以下哪种成分的调整可能有效？（）A.增加碱金属氧化物含量B.增加二氧化硅含量C.增加重金属氧化物含量D.增加氟化物含量15、在研究聚合物的降解行为时，发现一种聚合物在特定环境中容易发生水解。以下哪种聚合物结构特征最容易导致水解降解？（）A.酯键B.醚键C.酰胺键D.双键二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）分析光子晶体材料的结构和光学特性，论述其在光通信等领域的应用。2、（本题5分）详细阐述材料的激光加工技术，解释激光加工的原理和特点，分析激光参数对加工质量的影响，以及在材料成型和表面处理中的应用。3、（本题5分）详细阐述在研究材料的微纳加工技术时，如何实现高精度和高分辨率的材料结构制备。4、（本题5分）阐述材料的储氢材料的分类（如金属氢化物和配位氢化物）和储氢原理。分析储氢材料的性能评价指标和研究进展，并举例说明在氢能领域的应用。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）分析材料的电磁屏蔽性能及其影响因素，包括材料的导电性、磁导率和厚度等方面。2、（本题5分）深入探讨纳米复合材料的性能优势和制备方法，分析纳米粒子的分散和界面结合，论述纳米复合材料在增强、增韧和功能化方面的应用和发展前景。3、（本题5分）深入探讨材料的热分析技术，包括差热分析、热重分析和差示扫描量热分析等，分析热分析曲线的特征和解读方法，论述热分析技术在材料相变研究、热稳定性评估和成分分析中的应用和发展。4、（本题5分）全面论述材料的热膨胀性能的测试方法和评价指标，分析影响材料热膨胀系数的因素，如晶体结构、化学键等，并探讨在热管理中的应用。5、（本题5分）全面论述材料的非线性光学性能的原理和应用，分析影响非线性光学性能的因素，如材料分子结构、入射光强度等，并探讨在光通信和激光技术中的应用。四、计算题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）有一环形的碳纤维增强复合材料，内半径为6cm，外半径为10cm，高度为5cm，碳纤维的弹性模量为300GPa，基体的弹性模量为50GPa，碳纤维体积分数为50%，计算复合材料的环向拉伸模量。2、（本题10分）已知一种高分子材料的玻璃化转变温度为80℃，在120℃时的粘度为1000Pa·s，计算在100℃时的粘度。3、（本题10分）一块矩形的碳纤维增强复合材料板，长20厘米，宽10厘米，碳纤维的含量为60%，碳