湖南环境生物职业技术学院《液晶材料概论：结构观察、基础物理与光学应用》2023-2024学年第二学期期末试卷

装订线装订线PAGE2第1页，共3页湖南环境生物职业技术学院

《液晶材料概论：结构观察、基础物理与光学应用》2023-2024学年第二学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分一、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、在考察一种用于高温密封的橡胶材料时，发现其在高温下容易老化失效。以下哪种改进措施可能有助于提高其高温性能？（）A.更换橡胶品种B.使用耐高温的添加剂C.进行硫化处理D.以上都是2、在金属材料的表面处理中，化学镀可以在非导电表面形成金属镀层。以下哪种材料适合进行化学镀？（）A.塑料B.陶瓷C.玻璃D.以上都是3、在研究一种用于高温超导的材料时，发现其临界温度受到多种因素的影响。以下哪种因素对临界温度的提升作用最为显著？（）A.元素替代B.制备工艺优化C.施加高压D.引入缺陷4、在分析材料的腐蚀防护方法时，发现一种金属采用阳极保护可以有效地减缓腐蚀。阳极保护的原理是（）A.使金属处于钝化状态B.形成保护性氧化膜C.降低金属的电位D.增加金属的耐蚀性5、对于一种新型的碳材料，如石墨烯，其具有独特的电学和力学性能。以下哪种应用领域最有可能首先受益于石墨烯的这些特性？（）A.航空航天B.电子器件C.生物医学D.能源存储6、在金属的塑性变形过程中，会产生位错等缺陷。随着变形程度的增加，位错密度也会增加。下列关于位错对金属性能影响的描述，错误的是（）A.位错密度增加会提高金属的强度B.位错运动是金属塑性变形的主要机制C.位错会降低金属的导电性和导热性D.位错密度越高，金属的韧性越好7、对于一种泡沫材料，其密度较低但具有一定的强度和隔热性能。以下哪种发泡方法最有可能制备出这种材料？（）A.化学发泡B.物理发泡C.机械发泡D.以上方法均可8、对于泡沫材料，其孔隙率对性能有重要影响。孔隙率增加通常会导致以下哪种结果？（）A.强度增加B.密度减小C.导热性提高D.导电性增强9、在分析材料的热性能时，需要考虑热导率这个参数。以下哪种材料通常具有较高的热导率？（）A.高分子材料B.陶瓷材料C.金属材料D.复合材料10、在高分子材料的老化测试中，以下关于老化测试方法和评估指标的描述，正确的是（）A.热老化测试可以模拟长期使用过程中的性能变化B.老化测试只需要考虑材料的力学性能变化C.颜色变化不能作为老化评估的指标D.老化测试时间越长，结果越准确11、在考察一种用于超导磁悬浮的高温超导材料时，发现其在磁场下性能不稳定。以下哪种因素最有可能是导致这种不稳定的原因？（）A.磁通钉扎能力不足B.超导相分布不均匀C.热稳定性差D.以上都是12、在研究材料的热电性能时，发现一种材料具有较高的热电优值。以下哪种因素对提高热电优值最为关键？（）A.降低热导率B.提高电导率C.增加Seebeck系数D.同时优化热导率、电导率和Seebeck系数13、在研究一种用于汽车发动机的耐热合金时，发现其在长期高温工作环境下容易发生组织老化。以下哪种组织变化最有可能是导致老化的主要原因？（）A.碳化物析出B.晶粒长大C.相转变D.孔洞形成14、在研究金属材料的强度和塑性时，发现一种合金在经过特定的热处理工艺后，其抗拉强度显著提高，但塑性略有下降。以下哪种微观结构的变化最有可能是导致这种现象的原因？（）A.晶粒细化B.析出强化C.固溶强化D.位错密度增加15、研究一种磁性材料，其磁性能在不同温度下有明显变化。当温度升高到居里温度时，磁性材料会发生以下哪种转变？（）A.从铁磁性转变为顺磁性B.从顺磁性转变为抗磁性C.从铁磁性转变为反铁磁性D.磁性消失二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）论述材料的阻尼机制，包括内摩擦、界面摩擦等，分析如何根据不同需求选择合适的阻尼材料。2、（本题5分）论述材料的介电性能，解释介电常数、介电损耗等概念，说明影响介电性能的因素。3、（本题5分）论述材料的光学非线性性能在光存储和光信号处理中的应用原理，分析如何提高材料的光学非线性性能。4、（本题5分）分析磁性材料的分类和特点，如软磁材料、硬磁材料和矩磁材料等，解释它们在不同领域的应用需求和选择依据。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）全面论述材料的耐蚀性和腐蚀防护方法，包括金属的钝化、阴极保护和涂层防护等，分析腐蚀介质的性质、材料的表面状态和环境条件对耐蚀性的影响，探讨提高材料耐蚀性的策略和在海洋工程、化工设备等领域的应用。2、（本题5分）论述材料的光电催化性能和能源转化应用，研究光电催化材料的工作原理和性能特点，分析影响光电催化性能的因素，探讨在水分解和二氧化碳还原中的应用。3、（本题5分）论述金属材料的热处理工艺对其组织和性能的影响，包括淬火、回火、正火和退火等，分析不同工艺的作用和适用范围。4、（本题5分）全面论述材料的磁电阻效应在磁存储密度提高和新型磁传感器研发中的应用挑战和解决方案。5、（本题5分）全面论述材料的表面改性技术在改善材料摩擦磨损性能方面的应用，包括表面渗碳、渗氮、激光表面处理等，分析其作用机制和效果。四、计算题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）某液晶材料的介电常数各向异性为10，外加电场强度为1000伏/米，计算液晶分子的极化强度。2、（本题10分）某聚合物材料的拉伸模量为2吉帕，试样在拉伸应力为100兆帕作用下，原始长度为50毫米，计算试样拉伸后的长度是多少毫米