盐城师范学院《现代材料合成与制备技术》2023-2024学年第一学期期末试卷（含答案）

盐城师范学院《现代材料合成与制备技术》2023-2024学年第一学期期末试卷（模拟还原+参考答案）盐城师范学院《现代材料合成与制备技术》2023‑2024学年第一学期期末试卷（模拟还原+参考答案）说明：网上公开为2023‑2024第一学期试卷，不存在2023‑2025学年，应为笔误；该套试卷来源于网络文档还原，供复习参考，校内原版试卷不对外公开。

考试时间：90分钟；满分：100分一、单项选择题（20小题，每题2分，共40分）1、陶瓷材料通常具有高硬度、耐高温等特点，陶瓷材料的主要化学键类型（）

A.金属键 B.离子键和共价键 C.分子键 D.氢键2、大多数金属材料，比热容随温度升高（）

A.增大 B.减小 C.先增大后减小 D.基本保持不变3、下列哪种陶瓷离子电导率较高（）

A.氧化锆 B.氧化铝 C.氧化镁 D.氧化钙4、锂电池隔膜提高离子透过性与安全性，关键优化（）

A.孔隙率和孔径分布 B.化学稳定性 C.热关闭性能 D.以上都是5、不属于材料强化机制的是（）

A.固溶强化 B.细晶强化 C.退火软化 D.位错强化6、高温固相合成，原料颗粒粒度越小（）

A.反应速率越快 B.反应速率越慢 C.无影响 D.产物纯度下降7、溶胶‑凝胶法，溶胶转变凝胶主要原因（）

A.溶剂挥发 B.水解缩聚聚合反应 C.温度变化 D.添加剂作用8、水热合成反应常用温度区间（）

A.室温‑100℃ B.100‑300℃ C.400‑600℃ D.＞800℃9、下列属于PVD‑溅射镀膜原理的是（）

A.加热蒸发源气化 B.高能离子轰击靶材溅射出原子沉积

C.前驱体气相化学反应 D.溶液涂覆热解10、CVD化学气相沉积不包含下面哪类反应（）

A.热分解 B.化学合成 C.电化学氧化 D.化学传输11、自上而下纳米材料制备方法（）

A.球磨粉碎 B.水热合成 C.溶胶‑凝胶 D.气相成核12、粉末冶金工艺的基本流程顺序（）

A.混粉‑压制成型‑烧结 B.烧结‑压型‑混粉

C.压型‑混粉‑烧结 D.混粉‑烧结‑压型13、微波合成技术最大优势（）

A.仅能合成金属 B.整体快速加热，反应速率快

C.反应温度极低 D.产物晶粒一定粗大14、共沉淀法制备粉体，pH主要影响（）

A.沉淀颗粒形貌、粒径 B.只改变反应温度

C.不影响产物纯度 D.只改变搅拌速度15、金属基复合材料主要优点（）

A.脆性大 B.高比强度，保留金属塑性 C.耐高温远高于陶瓷 D.易高温氧化16、陶瓷基复合材料主要缺点（）

A.密度极大 B.脆性大 C.不能耐高温 D.耐腐蚀差17、薄膜制备中，原子层沉积ALD最大特点（）

A.厚度自限制，厚度精准可控 B.沉积速率极快

C.不需要前驱体 D.只能制备金属膜18、喷雾热解法制备粉体，溶剂作用（）

A.形成雾滴载体，前驱体分散 B.仅作为冷却介质

C.参与烧结 D.提高烧结温度19、不属于湿化学合成方法（）

A.水热法 B.溶胶‑凝胶 C.真空蒸发 D.共沉淀20、烧结过程中，烧结驱动力来源于（）

A.表面能降低 B.外加压力 C.反应放热 D.溶剂挥发单选题参考答案1.B 2.A 3.A 4.D 5.C

6.A 7.B 8.B 9.B 10.C

11.A 12.A 13.B 14.A 15.B

16.B 17.A 18.A 19.C 20.A二、判断题（10小题，每题1分，共10分，对√错×）1、溶胶‑凝胶法可制备超细粉体、薄膜、块体材料（）

2、水热合成只能合成氧化物材料（）

3、溅射沉积属于物理气相沉积PVD（）

4、高温固相反应不需要高温条件即可进行（）

5、微波辅助合成可以加快合成反应速率（）

6、球磨时间越长，粉末一定越细，不会引入杂质（）

7、CVD依靠气相化学反应在基体表面生成固态薄膜（）

8、多孔材料可以通过水热、模板法制备（）

9、烧结就是简单熔化再冷却的过程（）

10、复合材料可以结合不同组分各自的性能优势（）判断参考答案1.√ 2.× 3.√ 4.× 5.√

6.× 7.√ 8.√ 9.× 10.√三、名词解释（5小题，每题4分，共20分）1.水热合成法参考答案：在密闭压力容器（水热釜）中，以水为溶剂，在高温高压条件下，利用水溶液中物质的溶解‑再结晶，实现材料合成与晶体生长的湿化学制备技术。2.溶胶‑凝胶法参考答案：金属醇盐或无机盐前驱体经过水解、缩聚反应，形成溶胶，进一步聚合转变凝胶，经干燥、热处理，得到粉体、薄膜或者块体材料的制备方法。3.物理气相沉积PVD参考答案：在真空条件下，采用物理方式（蒸发、溅射等）使靶材物质气化，原子/分子输运到基体表面沉积形成薄膜，过程不发生主要化学反应。4.烧结参考答案：粉末压坯在低于熔点温度加热，颗粒间发生物质迁移，孔隙减少，致密度、强度提高，得到致密块体材料的工艺。5.自上而下纳米制备参考答案：以大块宏观材料作为原料，通过粉碎、刻蚀、研磨等外力手段，把大块材料加工到纳米尺度的制备思路。四、简答题（3小题，每题10分，共30分）1、简述溶胶‑凝胶法优缺点参考答案

优点：

①反应温度较低；②组分可精确调控，化学均匀性好；③可以制备粉体、薄膜、涂层、块体多种形态；④设备简单，工艺灵活。缺点：

①原料很多为金属醇盐，成本较高；②干燥热处理容易收缩开裂；③周期较长；④容易残留碳、羟基杂质。2、对比水热合成与高温固相法的主要差异参考答案

1）高温固相法：反应物为固态粉末，高温条件下依靠固相扩散反应；温度高；产物晶粒容易粗大；工艺简单；组分均匀性较差。

2）水热法：在密闭水热釜，高温高压水溶液环境；温度低于固相烧结；产物结晶度高，晶粒尺寸可控；可合成特殊物相；适合纳米、多孔晶体；设备需要高压釜，产量有限。3、简述PVD与CVD的核心区别，各举一个应用参考答案

PVD物理气相沉积：依靠物理过程（蒸发、溅射），靶材气化后沉积，化学反应非必需；

CVD化学气相沉积：依靠气态前驱体发生化学反应，在基底表面生成固态沉积物。应用举例：

PVD：刀具硬质涂层、金属装饰薄膜；

CVD：半导体硅薄膜、金刚石薄膜。重点复习提纲（盐城