九江职业大学《液晶材料概论：结构观察、基础物理与光学应用》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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九江职业大学《液晶材料概论：结构观察、基础物理与光学应用》
2023-2024学年第一学期期末试卷
题号
一
二
三
四
总分
得分

批阅人

一、单选题（本大题共20个小题，每小题1分，共20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、对于一种用于半导体制造的光刻胶材料，要提高其分辨率和灵敏度，以下哪种改进措施可能最为有效？（ ）
A. 优化化学组成
B. 控制分子量分布
C. 改进曝光工艺
D. 以上都是

2、在分析材料的光学反射性能时，发现以下哪种表面处理可以提高反射率？（ ）
A. 抛光 B. 镀膜 C. 蚀刻 D. 氧化

3、在研究材料的热膨胀性能时，发现一种材料在加热过程中线性膨胀系数较大。以下哪种晶体结构的材料通常具有较大的热膨胀系数？（ ）
A. 密排六方结构 B. 体心立方结构 C. 面心立方结构 D. 简单立方结构

4、金属材料的蠕变现象是在高温和恒定应力作用下发生的缓慢变形。对于镍基高温合金，以下哪种因素会显著影响其蠕变性能？（ ）
A. 合金元素含量
B. 晶粒尺寸
C. 加工工艺
D. 以上因素均会影响

5、在研究材料的热性能时，比热容是一个重要的参数。对于大多数金属材料，其比热容随温度的升高而怎样变化？（ ）
A. 增大
B. 减小
C. 先增大后减小
D. 基本保持不变

6、高分子材料的分子量及其分布对其性能有着重要影响。对于聚苯乙烯（PS）这种高分子材料，分子量分布较宽时，其力学性能会发生怎样的变化？（ ）
A. 强度增加，韧性降低
B. 强度降低，韧性增加
C. 强度和韧性都增加
D. 强度和韧性都降低

7、在研究材料的热变形行为时，以下哪种测试方法可以测量材料的热膨胀系数？（ ）
A. 差示扫描量热法 B. 热机械分析 C. 动态热机械分析 D. 以上都是

8、复合材料的性能测试方法有很多种，那么常见的复合材料性能测试方法有哪些？（ ）
A. 力学性能测试、热性能测试、电学性能测试
B. 光学性能测试、磁性能测试、耐腐蚀性测试
C. 界面性能测试、疲劳性能测试、磨损性能测试
D. 以上都是

9、在分析材料的耐磨涂层性能时，发现涂层与基体之间的结合强度对其耐磨性有重要影响。以下哪种方法可以提高涂层与基体的结合强度？（ ）
A. 增加涂层厚度
B. 对基体进行预处理
C. 降低涂层的硬度
D. 改变涂层的成分

10、在研究金属材料的再结晶过程中，以下关于再结晶温度和影响因素的描述，正确的是（ ）
A. 变形程度越大，再结晶温度越高
B. 杂质含量增加会提高再结晶温度
C. 再结晶温度与材料的原始晶粒尺寸无关
D. 加热速度越快，再结晶温度越低

11、在研究材料的耐磨损性能时，以下哪种磨损机制通常在高载荷和高速度下发生？（ ）
A. 粘着磨损
B. 磨粒磨损
C. 疲劳磨损
D. 腐蚀磨损

12、在研究超导材料时，临界温度是一个关键参数。以下哪种超导材料具有较高的临界温度？（ ）
A. 低温超导材料
B. 高温超导材料
C. 常规超导材料
D. 以上都不对

13、金属间化合物具有独特的性能和结构。以下关于金属间化合物特点和应用的描述，正确的是（ ）
A. 金属间化合物的塑性通常较好
B. 金属间化合物的硬度低于纯金属
C. 金属间化合物可用于高温结构材料
D. 金属间化合物在常温下容易加工成型

14、在材料的无损检测技术中，超声波检测具有广泛的应用。以下关于超声波检测原理和适用范围的描述，正确的是（ ）
A. 超声波检测可以检测材料内部的微小缺陷
B. 超声波在材料中的传播速度与材料的密度无关
C. 超声波检测只能用于金属材料
D. 超声波检测对操作人员的技术要求不高

15、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

16、高分子材料的老化会导致其性能下降。对于聚乙烯塑料，在户外长期使用时，主要的老化因素是什么？（ ）
A. 紫外线辐射
B. 湿度
C. 氧气
D. 温度

17、在研究金属间化合物的性能时，以下哪种金属间化合物具有良好的高温强度和抗氧化性能？（ ）
A. 铝钛化合物
B. 镍铝化合物
C. 铁硅化合物
D. 铜锌化合物

18、在材料的无损检测方法中，超声波检测可以检测材料内部的缺陷。以下哪种缺陷容易被超声波检测发现？（ ）
A. 表面裂纹 B. 内部气孔 C. 夹杂物 D. 以上都是

19、在研究金属的塑性变形机制时，发现位错运动受到阻碍。以下哪种障碍物对位错运动的阻碍作用最强？（ ）
A. 溶质原子 B. 第二相粒子 C. 晶界 D. 空位

20、材料的导电性取决于其内部的电子结构和晶体缺陷。对于半导体材料，如硅，在掺入适量的杂质后，其导电性会发生显著变化。以下哪种杂质的掺入可以使硅成为 N 型半导体？（ ）
A. 硼
B. 磷
C. 铝
D. 镓

二、简答题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）详细解释压电材料的压电效应，介绍常见的压电材料及其在传感器、驱动器等领域的应用。

2、（本题5分）阐述材料的超导现象和超导材料的分类。分析高温超导材料的发展现状和应用前景，以及目前面临的技术挑战。

3、（本题5分）论述材料的晶界对其性能的影响，包括力学性能、电学性能和热学性能等方面，并举例说明。

4、（本题5分）详细分析聚合物降解过程中水解机制，讨论影响聚合物水解速率的因素和控制水解的方法。

5、（本题5分）论述金属材料的疲劳裂纹萌生机制和影响因素，分析如何通过材料的微观结构和表面处理来抑制疲劳裂纹的萌生。

三、计算题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）一块正方形的硅橡胶板，边长为 12 cm，厚度为 3 mm，硅橡胶的弹性模量为 0.005 GPa，在板的一角施加一个 50 N 的力，计算板的转角。

2、（本题5分）一正方体形状的钨块，棱长为10cm，钨的密度为19.3g/cm³，计算钨块的质量。

3、（本题5分）某种高分子材料在 25 °C时的储能模量为 1 MPa，损耗模量为 0.2 MPa，在频率为 10 Hz 的交变应力作用下，计算复数模量。

4、（本题5分）一块玻璃的透光率为 80%，厚度为 5 毫米，计算光通过该玻璃后的强度衰减比例。

5、（本题5分）一块菱形的铝板，对角线分别为 10 厘米和 8 厘米，厚度为 2 毫米，铝的电阻率为 2.8×10^-8 欧姆·米，计算电阻。

四、论述题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）全面论述材料的低维材料的分类和性能特点，如二维材料（石墨烯、二硫化钼等）和一维材料（碳纳米管等），以及其制备和应用。

2、（本题10分）全面论述材料的摩擦磨损性能的测试方法和评价指标，分析不同材料在不同工况下的摩擦磨损机制和防护措施。

3、（本题10分）深入探讨材料的强韧化协同机制，研究如何同时提高材料的强度和韧性，分析微观结构和相变对强韧化的作用，以及在结构材料中的应用。

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