2009 ——2010 学年第 1 学期
试卷评分标准（B卷）
试卷类型：A√ 、B 卷 考试形式：开√ 、闭 卷 考试时间： 120 分钟
一、填空题（本大题共8小题，每空1分，共25分）
1. 各向异性材料的硬度取决于物质中存在的化学键中最弱的键，而熔点、化学反应性则取决于化学键中最强的键。
2.要制得非晶态材料，最根本的条件是使熔体足够快地冷却，并冷却到材料的再结晶温度以下。非晶态金属因其结构长程无序、短程有序被称为金属玻璃。
3.橡胶处于高弹态，玻璃化温度是其使用的温度下限，粘流温度是其使用的温度上限。
4. 没有对称中心的晶体称作非中心对称晶体，这种晶体有压电效应。石英没有对称中心，是很好的压电材料，是一种能实现机械能和电能相互转换的工作物质。
5. 纳米TiO2的催化活性比微米级TiO2的高得多，是由于随着 粒径 减小，表面积急剧变大，使 表面原子数增多 增多，同时原子配位不足及高的 比表面能 ，使表面原子极具活性所致。
6. 无论哪种材料都包括了4个要素，它们是性质和现象（或性质）、使用性能、结构与成分、合成和加工 ，在4个要素上，各种材料相互借鉴、相互补充、相互渗透。
7. 石英光纤纤芯中掺杂适量的Ge2O3、P2O5 ，使其折光率增大，包层中掺杂适量的 B2O3、F， 使其折光率减小。石英光纤的光导原理是利用纤芯和包层 折射率的差别 ，依靠光学全反射原理 实现光信息传输。 8. 非晶态金属材料 同时具有高强度、高韧性的力学性能。
二、单选题（本大题共8小题，每题2分，共16分）
1. 具有立方面心立方结构、晶格间隙较大，碳容量较多的是： （ B ） A、α-Fe B、γ-Fe C、δ-Fe D、FeC 2. 下列光纤材料中抗弯曲和冲击性能最好的是： ( D )
A、石英光纤 B、多元氧化物光纤 C、晶体光纤 D、聚合物光纤 3. 有机化学实验室电动搅拌的搅拌头所用的材料是： （ D ）
A、PP B、ABS C、PPO D、PTFE 4. 热变形性最好的聚合物是： （ A ）
A、聚苯醚 B、天然橡胶 C、聚碳酸酯 D、硅橡胶
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5. 享有“第三金属”和“未来的金属”的称号的是： （ C ）
A、铝合金 B、铁锰铝合金钢 C、钛合金 D、奥氏体不锈钢 6. 目前已进入实用阶段、应用最广的形状记忆合金是： （ B ）
A、Ti-Ni-Cu B、Ti-Ni C、Cu-Zn D、Cu-Zn-Al 7. 被称为玻璃钢的材料是： （ B ）
A、硼纤维增强的环氧树脂 B、玻璃纤维增强的环氧树脂 C、碳化硅晶须增强的环氧树脂 D、碳纤维增强的环氧树脂 8. 下列与电化学腐蚀无关的现象是： （ C ）
A、黄铜制作的铜锣不易产生铜绿 B、炒过菜的铁锅未清洗易生锈
C、纯银制成的奖牌久置后表面变暗 D、红热的铁丝与水接触时，表面形成了蓝黑色物质
三、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分）
1. 高分子链的构型越多，高分子链卷曲成各种形状的可能性就越大，即柔性越好。 （ × ）
2. 用SHS制造的形状记忆合金的形状记忆效应和超弹性效应比常规方法制造的产品性能要好。（ √ ） 3. 饱和性和定向性是离子键的特点。 （ × ）
4. 目前复合材料的树脂基体以热固性树脂为主，常用的有酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂等。（ √ ） 5. 纳米金属粒子由于具有对可见光的强吸收率而呈黑色。 （ √ ） 6. 相是材料性能的决定性因素。 （ × ）
7. 如果只形成空位而不形成等量的间隙原子，这样形成的缺陷称为弗仑克尔缺陷。 （ × ） 8. 对于无定型塑料，Tg是其使用的上限温度。一般要求Tg比室温大50～75℃。 （ √ ） 9. 非晶态金属材料不存在长程有序性，但能观察到晶粒的存在，存在近程有序性。（ × ） 10. 复合材料的增强体按照形态可分为三大类，即纤维、晶须和颗粒。 （ √ ）
四、名词解释（本大题共6小题，每题2分，共12分）
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1. 气凝胶：当凝胶脱去大部分溶剂，使凝胶中液体含量比固体含量少得多，或凝胶的空间网状结构中充满的介质是气体，外表呈固体状，这即为干凝胶，也称为气凝胶
2. 马氏体：碳在?-Fe中的过饱和固溶体
3. CVD法：CVD法的全称是化学气相沉积法，是利用气态物质在一固体表面进行化学反应，生成固体产物沉积于衬底上的制备方法。
4. 聚合物合金：所谓聚合物合金是通过简单的工艺过程把两种或两种以上的均聚物或共聚物或不同分子量、不同分子量分布的同种聚合物混合而成的聚合物材料。
5. 小尺寸效应效应：当纳米粒子尺寸不断减小，在一定条件下，引起材料宏观物理、化学性质上的变化的现象，称为小尺寸效应。
五、写出下列反应，注明反应条件（本大题共3小题，每题3分，共9分）
1. 由正硅酸四乙酯Si(OC2H5)4经溶胶-凝胶法制纳米SiO2
2. 由双酚A与碳酸二苯酯经酯交换法合成工程塑料PC
3. 由高分子金属络合物常温下引发2，6-二甲苯酚氧化聚合制工程塑料聚苯醚（PPO）
六、问答题（本大题共5小题，共30分）
1. （5分）简述光纤的光导原理。光纤的作用是什么？如何使石英光纤内外层具有不同的折射率？
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（要点）光导原理（2分）：利用折射率较大的纤芯和折射率较小的包层之间折射率的差别，依靠全反射原理实现光信息传输。光纤的作用是将始端的入射光线传输到终端，利用光来传输信息和图像（1分）。在内纤芯石英中掺入GeO2、P2O5以提高其折射率（1分），在外包层材料中掺入B2O3或F来降低其折射率（1分）。
2.（8分）什么是纳米效应?分别举例说明纳米材料特殊的力学、热学、光学、磁、电、化学性质。 （要点）纳米效应有：小尺寸效应、表面效应、量子效应、宏观量子隧道效应（2分）；
纳米材料的奇特性质：①特殊的光学性质：宽频带强吸收、蓝移和红移现象；②奇特的磁学性能：超顺磁性、高的矫顽力；③特殊的热学性能：熔点变化、烧结温度变低；④引人注目的化学活性：催化活性；⑤特殊的力学性能；⑥特殊的电学性质。（6分）。
3. （5分）有一则化妆品电视广告宣称其每半滴乳液包含100亿个水分子，请从材料化学的角度评价之。
（要点）：1mol水含6.023×1023个水分子，（1分）半滴乳液约0.5-1ml，（1分）其密度约为1g/ml，重约0.5-1g，（1分）含100亿个水分子，水含量约为1.6×10-14mol, （1分）这样微量的水含量很容易达到，因此此广告纯属噱头。（1分）
4.（7分）什么是形状记忆合金？写出用自蔓燃合成技术制TiNi形状记忆合金的反应式（注明反应条件），简述TiNi合金制造大型月面天线的应用原理（用相变过程进行说明）。
（要点）材料在某一温度下受外力而变形，当外力去除后，仍保持其变形后的形状，但当温度上升到某数值，材料会自动恢复到变形前原有的形状，似乎对以前的形状保持记忆，这种材料就称为形状记忆材料（1分）。反应式为（2分）：
当在室温（Af）时，将钛镍合金丝制成月面天线，当温度下降低于Ms时，马氏体开始形成，当温度降至Mf以下时，母相完全转变为热弹性马氏体，将天线揉成团后放入航空舱内（2分）；在月面上安装后，在太阳的照射下温度升高，当As<温度 5.（5分）你的论文题目是什么？就你的主题谈谈你的收获。 略 4
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