湖南環(huán)境生物職業(yè)技術(shù)學院《液晶材料概論：結(jié)構(gòu)觀察、基礎(chǔ)物理與光學應用》2023-2024學年第二學期期末試卷

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《液晶材料概論：結(jié)構(gòu)觀察、基礎(chǔ)物理與光學應用》2023-2024學年第二學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在考察一種用于高溫密封的橡膠材料時，發(fā)現(xiàn)其在高溫下容易老化失效。以下哪種改進措施可能有助于提高其高溫性能？（）A.更換橡膠品種B.使用耐高溫的添加劑C.進行硫化處理D.以上都是2、在金屬材料的表面處理中，化學鍍可以在非導電表面形成金屬鍍層。以下哪種材料適合進行化學鍍？（）A.塑料B.陶瓷C.玻璃D.以上都是3、在研究一種用于高溫超導的材料時，發(fā)現(xiàn)其臨界溫度受到多種因素的影響。以下哪種因素對臨界溫度的提升作用最為顯著？（）A.元素替代B.制備工藝優(yōu)化C.施加高壓D.引入缺陷4、在分析材料的腐蝕防護方法時，發(fā)現(xiàn)一種金屬采用陽極保護可以有效地減緩腐蝕。陽極保護的原理是（）A.使金屬處于鈍化狀態(tài)B.形成保護性氧化膜C.降低金屬的電位D.增加金屬的耐蝕性5、對于一種新型的碳材料，如石墨烯，其具有獨特的電學和力學性能。以下哪種應用領(lǐng)域最有可能首先受益于石墨烯的這些特性？（）A.航空航天B.電子器件C.生物醫(yī)學D.能源存儲6、在金屬的塑性變形過程中，會產(chǎn)生位錯等缺陷。隨著變形程度的增加，位錯密度也會增加。下列關(guān)于位錯對金屬性能影響的描述，錯誤的是（）A.位錯密度增加會提高金屬的強度B.位錯運動是金屬塑性變形的主要機制C.位錯會降低金屬的導電性和導熱性D.位錯密度越高，金屬的韌性越好7、對于一種泡沫材料，其密度較低但具有一定的強度和隔熱性能。以下哪種發(fā)泡方法最有可能制備出這種材料？（）A.化學發(fā)泡B.物理發(fā)泡C.機械發(fā)泡D.以上方法均可8、對于泡沫材料，其孔隙率對性能有重要影響?？紫堵试黾油ǔе乱韵履姆N結(jié)果？（）A.強度增加B.密度減小C.導熱性提高D.導電性增強9、在分析材料的熱性能時，需要考慮熱導率這個參數(shù)。以下哪種材料通常具有較高的熱導率？（）A.高分子材料B.陶瓷材料C.金屬材料D.復合材料10、在高分子材料的老化測試中，以下關(guān)于老化測試方法和評估指標的描述，正確的是（）A.熱老化測試可以模擬長期使用過程中的性能變化B.老化測試只需要考慮材料的力學性能變化C.顏色變化不能作為老化評估的指標D.老化測試時間越長，結(jié)果越準確11、在考察一種用于超導磁懸浮的高溫超導材料時，發(fā)現(xiàn)其在磁場下性能不穩(wěn)定。以下哪種因素最有可能是導致這種不穩(wěn)定的原因？（）A.磁通釘扎能力不足B.超導相分布不均勻C.熱穩(wěn)定性差D.以上都是12、在研究材料的熱電性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料具有較高的熱電優(yōu)值。以下哪種因素對提高熱電優(yōu)值最為關(guān)鍵？（）A.降低熱導率B.提高電導率C.增加Seebeck系數(shù)D.同時優(yōu)化熱導率、電導率和Seebeck系數(shù)13、在研究一種用于汽車發(fā)動機的耐熱合金時，發(fā)現(xiàn)其在長期高溫工作環(huán)境下容易發(fā)生組織老化。以下哪種組織變化最有可能是導致老化的主要原因？（）A.碳化物析出B.晶粒長大C.相轉(zhuǎn)變D.孔洞形成14、在研究金屬材料的強度和塑性時，發(fā)現(xiàn)一種合金在經(jīng)過特定的熱處理工藝后，其抗拉強度顯著提高，但塑性略有下降。以下哪種微觀結(jié)構(gòu)的變化最有可能是導致這種現(xiàn)象的原因？（）A.晶粒細化B.析出強化C.固溶強化D.位錯密度增加15、研究一種磁性材料，其磁性能在不同溫度下有明顯變化。當溫度升高到居里溫度時，磁性材料會發(fā)生以下哪種轉(zhuǎn)變？（）A.從鐵磁性轉(zhuǎn)變?yōu)轫槾判訠.從順磁性轉(zhuǎn)變?yōu)榭勾判訡.從鐵磁性轉(zhuǎn)變?yōu)榉磋F磁性D.磁性消失二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）論述材料的阻尼機制，包括內(nèi)摩擦、界面摩擦等，分析如何根據(jù)不同需求選擇合適的阻尼材料。2、（本題5分）論述材料的介電性能，解釋介電常數(shù)、介電損耗等概念，說明影響介電性能的因素。3、（本題5分）論述材料的光學非線性性能在光存儲和光信號處理中的應用原理，分析如何提高材料的光學非線性性能。4、（本題5分）分析磁性材料的分類和特點，如軟磁材料、硬磁材料和矩磁材料等，解釋它們在不同領(lǐng)域的應用需求和選擇依據(jù)。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）全面論述材料的耐蝕性和腐蝕防護方法，包括金屬的鈍化、陰極保護和涂層防護等，分析腐蝕介質(zhì)的性質(zhì)、材料的表面狀態(tài)和環(huán)境條件對耐蝕性的影響，探討提高材料耐蝕性的策略和在海洋工程、化工設(shè)備等領(lǐng)域的應用。2、（本題5分）論述材料的光電催化性能和能源轉(zhuǎn)化應用，研究光電催化材料的工作原理和性能特點，分析影響光電催化性能的因素，探討在水分解和二氧化碳還原中的應用。3、（本題5分）論述金屬材料的熱處理工藝對其組織和性能的影響，包括淬火、回火、正火和退火等，分析不同工藝的作用和適用范圍。4、（本題5分）全面論述材料的磁電阻效應在磁存儲密度提高和新型磁傳感器研發(fā)中的應用挑戰(zhàn)和解決方案。5、（本題5分）全面論述材料的表面改性技術(shù)在改善材料摩擦磨損性能方面的應用，包括表面滲碳、滲氮、激光表面處理等，分析其作用機制和效果。四、計算題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）某液晶材料的介電常數(shù)各向異性為10，外加電場強度為1000伏/米，計算液晶分子的極化強度。2、（本題10分）某聚合物材料的拉伸模量為2吉帕，試樣在拉伸應力為100兆帕作用下，原始長度為50毫米，計算試樣拉伸后的長度是多少毫米