清华聚合物基复合材料作业答案4

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聚合物基复合材料的缺点和问题(共3张PPT)

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(3)长期耐温与耐环境老化性能不好 (1)材料工艺的稳定性差 (1)材料工艺的稳定性差 (2)材料性能的分散性大：材料和产品是同时完成的，许多因素会影响到每一步的性能，质量不易控制
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(3)长期耐温与耐环境老化性能不好 (4)抗冲击性能低：大多数增强纤维拉伸时的断裂应变很小，纤维增强复合材料是脆性材料，抗冲击性低 (3)长期耐温与耐环境老化性能不好 (1)材料工艺的稳定性差 (1)材料工艺的稳定性差 (4)抗冲击性能低：大多数增强纤维拉伸时的断裂应变很小，纤维增强复合材料是脆性材料，抗冲击性低聚合物基复合材料的缺点和问题聚合物基复合材料的缺点和问题聚合物基复合材料的缺点和问题 (4)抗冲击性能低：大多数增强纤维拉伸时的断裂应变很小，纤维增强复合材料是脆性材料，抗冲击性低 (2)材料性能的分散性大：材料和产品是同时完成的，许多因素会影响到每一步的性能，质量不易控制 (3)长期耐温与耐环境老化性能不好 (1)材料工艺的稳定性差
聚合物基复合材料的缺点和问题
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• (1)材料工艺的稳定性差 • (2)材料性能的分散性大：材料和产品是同时完成的，许多因素会影响到每一步
的性能，质量不易控制 • (3)长期耐温与耐环境老化性能不好 • (4)抗冲击性能低：大多数增强纤维拉伸时的断裂应变很小，纤维 Nhomakorabea强复合材料
是脆性材料，抗冲击性低 • (5)横向强度和层间剪切强度不好等。
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青科大复合材料原理与工艺课程习题_答案

复合材料原理与工艺课程习题1、增强体和功能体在复合材料中起的主导作用？答：1）填充：用廉价的增强体，特别是颗粒状填料可降低成本。

2）增强：（a ）功能体可赋予聚合物基体本身所没有的特殊功能。

功能体的这种作用主要取决于它的化学组成和结构。

(b)纤维状或片状增强体可提高聚合物基复合材料的力学性能和热性能。

其效果在很大程度上取决于增强体本身的力学性能和形态等。

2、复合材料区别于单一材料的主要特点？答：1）不仅保持其原组分的部分优点，而且具有原组分不具备的特性；2）材料的可设计性；3）材料与结构的一致性。

3、材料复合效应的分类？答：（1）线性效应：线性指量与量之间成正比关系。

平行效应、平均效应、相补效应、相抵效应。

（2）非线性效应：非线性指量与量之间成曲线关系。

相乘效应、诱导效应、共振效应、系统效应。

4、建立材料的微观模型包含的内容？答：1）材料的几何结构模型，2）材料的物理模型，即计算场量的理论和方法。

5、推导并联传递方式中，复合材料的阻力系数答：设外作用场强度为I 入，经均质材料响应后，传递输出场强度为I 出，则材料总传递动力为：ΔI=I 入—I 出。

（1）材料传递时的阻力系数为α时，则传递通量q 为：q= -1/α×ΔI/Δl (2) 对于并联型复相结构，相间无能量交换，则系统的总通量q c 为各组分相同量之和：q c =Σq i (l ×V i ) (3)式（2）代入式（3），得：qc= -Σ1/αi ×V i ×ΔI i /Δl i由于组分相传递推动力梯度相等，故有：q c = —（Σ1/αi ×V i ）×ΔI/Δl= —1/α0×ΔI/Δl 则αc 为：1/αc =Σ1/αi ×V i6、复合材料的界面层，除了在性能和结构上不同于相邻两组分相外，还具有哪些特点；答: (1) 具有一定的厚度； (2) 性能在厚度方向上有一定的梯度变化；(3) 随环境条件变化而改变。

复合材料10道题答案

复合材料10道题答案1.什么是复合材料，它的特性是什么？结合复合材料的特点解释了其广泛应用的原因。

定义:复合材料是指含有多种成分的新材料，不同成分有机结合，具有新的材料特性。

既能保留原组分或材料的主要特性，又能通过复合效应获得原组分所不具备的性能；通过材料设计，各部件的性能可以相互补充和关联，从而获得新的优异性能。

特点:(1)在特定的基质中填充一种或多种填料。

(2)它既能保留原部件或材料的主要特性，又能通过复合效应获得原部件所不具备的性能。

(3)通过材料设计，各部件的性能可以相互补充和关联，从而获得新的优越性能。

(4)材料可按要求设计和制造。

(5)它可以制成任何形状的产品。

复合材料的形成与产品的形成是同步的，因此避免了多重加工过程。

应用领域:(1)热稳定性好，比强度和比刚度高，可用于航空航天领域。

(2)特殊的减振特性可以减少振动和噪音，抗疲劳性能好，损坏后易于修复，便于整体成型，可用于汽车领域。

(3)碳纤维与树脂基体复合形成的具有良好耐蚀性的人才可用于化工、纺织和机械制造领域。

(4)优异的机械性能和不吸收X射线，可用于医疗领域。

(5)生物相容性和血液相容性，可用于生物医用材料。

此外，复合材料也用于制造运动器材和建筑材料。

2.简要描述RTM过程，解释过程的特征，可以制备什么样的产品，给出实际产品的例子，并解释制备产品的过程和过程条件。

树脂传递模塑法，在这种方法中，增强材料被切割或制成预成型件，然后放入模腔中。

将预成型件放置在合适的位置，以确保模具的密封。

模具闭合后，树脂被注入模腔，流过加强件，排出气体，并润湿纤维(加强件)，多余的树脂将从排气孔排出到模腔。

之后，树脂在一定条件下固化并取出，得到产品。

工艺特点:产品尺寸由模具型腔决定，产品尺寸精度高，内外表面精确，不需要额外加工，但工艺难度大，注胶周期长，注胶质量不易控制。

该产品树脂含量高，模具成本高。

操作人员不接触胶液，工作条件良好。

它适用于具有一定厚度和尺寸要求的零件，如飞机机头固体壁结构天线罩、复合材料汽车保险杠、A3XXXX年左右甚至更长时间，而功能基复合材料的开发周期要短得多。

聚合物基复合材料王汝敏第二版课后题答案

聚合物基复合材料王汝敏第二版课后题答案1.简述复合材料的分类按增强材料分类: <1>连续纤维复合材料;<2>短纤维复合材料;<3>粒状填料复合材料;<4>编织复合材料。

按增强纤维种类分类: <1>玻璃纤维复合材料;<2>碳纤维复合材料;<3>有机纤维复合材料;<4>金属纤维复合材料;<5>陶瓷纤维复合材料。

按基体材料分类: <1>聚合物基复合材料;<2>金属基复合材料;<3>无机非金属基复合材料。

按材料作用分类:<1>结构复合材料;<2>功能复合材料。

2.简述金属基复合材料的界面结合方式。

金属基复合材料界面结合方式有化学结合、物理结合、扩散结合、机械结合。

总的来讲，金属基体复合材料界面以化学结合为主，有时也会出现几种界面结合方式共存。

3。

增强体的基本特征是什么?增强体的特征:具有能明显提高基体某种所需的特殊性能;增强体应具有稳定的化学性质;与基体有良好的润湿性。

二.聚合物基体材料的组分和作用1合成树脂按热行为可分为热固性树脂和热塑性树脂。

按树脂特性及用途分为:一般用途树脂、耐热性树脂、耐候性树脂、阻燃树脂等。

2对工艺性能的影响对增强材料的浸渍铺层性能，固化过程成型方法。

按成型工艺分为:手糊用树脂、喷射用树脂、缠绕用树脂、拉挤用树脂、RTM用树脂、SMC用树脂等5.简述金属基复合材料的性能特征？金属基复合材料的增强体主要有纤维、晶须和颗粒，这些增强体主要是无机物〈陶瓷）和金属。

无机纤维主要有碳纤维、硼纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、氮化硅纤维等。

金属纤维主要有镀、钢、不锈钢和钨纤维等。

用于增强金属复合材料的颗粒主要是无机非金属颗粒，主要包括石墨、碳化硅、氧化铝、碳化硅、碳化钛、碳化硼等。

金属基复合材料的增强体主要有纤维、品须和颗粒，这些增强体主要是无机物〈陶瓷〉和金属。

聚合物复合材料作业习题

一、选择题1.以下哪一项不是以增强纤维的类型来分类的聚合物复合材料？（C）A、混杂纤维聚合物复合材料B、天然纤维聚合物复合材料C、短纤维聚合物复合材料D、有机纤维聚合物复合材料2.复合材料进入ACM阶段？（D）A、20世纪80年代B、20世纪50年代C、20世纪60年代D、20世纪70年代3.以下说法哪些是正确的？（ABD）A、共混组分的熔体黏度与配比都会对形态产生影响B、当两种组分中有一种含量小于26％时，这一组分一般来说是分散相C、共混体系熔体黏度的提高，一般会增大分散相的平衡粒径D、共混物的形态，可作为共混组分之间相容性的一种表征4.界面结构与性能特点。

（BCD）A、单分子层，形貌十分复杂B、组成、结构形态复杂C、化学成分很复杂D、化学元素很复杂5.天然纤维物理处理的方法有哪些？（ABDE）A、蒸汽爆破处理B、热处理法C、包覆处理法D、机械改性E、低温等离子体处理6.水对玻璃纤维聚合物复合材料及界面的破坏作用有些哪些？（ABCE）A、水的浸入B、对玻璃纤维表面的腐蚀作用C、水对树脂的降解作用D、水溶胀纤维导致界面脱粘破坏E、产生渗透压导致界面脱粘破坏7.芳纶纤维利用等离子体表面处理，哪些说法是正确的？（ABC）A、不需加入引发剂、溶剂，污染少；B、设备简单、操作易行；C、受等离子体类型和时间影响D、抗拉强度随处理时间延长而线性上升8.粉体表面改性的目的。

（BCDE）A、降低成本B、提高相容性C、改善分散性D、赋予功能性E、提高附加值9.确定增韧粒子的粒径最佳尺度的途径？（ABC）A、增韧体系中增韧粒子有足够多的数量B、从诱发银纹或剪切带考虑C、从终止银纹的角度考虑D、从终止剪切带的角度考虑10.影响分散相粒径的因素有哪些？（BCD）A、分散机理的影响B、组分配比的影响C、黏度比D、界面张力的影响11.基于平衡粒径表达式，降低平衡粒径的方法有？（ACD）A、提高剪切速率B、提高两相间的界面张力C、提高剪切应力D、提高熔体黏度二、填空题1.通过形态的观测，可以揭示（形态与性能）的关系；从而通过改善共混物的形态，达到提高共混物性能的目的。

聚合物基复合材料结课作业

二、文献综述
目前国内外使用最多的是提取分离法。提取分离法是以烟叶为原材料，运用各种分离技术和设备，实现茄尼醇的提取分离。由于目前提取分离的SA纯度可满足作为医药中间体的要求，避免了化学合成法所面临的各种问题，取得了可观的经济和社会效益。目前最常用的茄尼醇测定方法是RP-HPLC[24]法，采用等度洗脱来获取色谱保留参数进而优化操作条件，筛选最佳的、廉价的流动相组合，测定马铃薯叶提取物中茄尼醇的含量，对马铃薯叶的开发利用有重要意义。
正因为茄尼醇在医药学领域有着举足轻重的作用，因此我们选取此课题作进一步的研究，以使其在今后的医药学领域发挥出其更大的后续作用。
3、背景情况：
近年来，癌症和心脑血管发病率逐年升高，给人们带来了巨大的病痛折磨，因此大量科研人员开始尝试从烟叶中或马铃薯叶中提取分离茄尼醇，现已取得重大突破，人们已基本掌握了提取分离茄尼醇的工艺，但对于得到更高纯度茄尼醇目前研究仍在继续。
拟解决的关键性问题：
1、如何更高效的从马铃薯叶中提取分离茄尼醇；
2、开发新工艺制得更高纯度的茄尼醇，为茄尼醇的回收技术提供支撑。
四、主要参考文献：
[1]葛岩涛.利用马铃薯叶提取制备茄尼醇工艺研究[J].青海省轻工业研究所,2008:4.
[2] ROWLAND R L,LATMER P H, GILES J A. Flue cured tobacco I. Isolation of solanesol, an unsaturated alcohol[J].Am Chem Soc,1956,78(18):4680-4683.
[14]赵良俊,于萍,马海滨,等.混合溶剂与超声波辅助提取茄尼醇的工艺研究[J].精细化工中间体,2007,37(1):37-40.
[15]周新光,薛华欣,陆华,等.废弃烟草中茄尼醇和烟碱的提取[J].中国医药工业杂志,2006,37(7):458-459.

聚合物复合材料作业答案

聚合物复合材料作业答案聚合物复合材料作业1、试述玻璃纤维的制备过程。

答：玻璃纤维的制备过程有两种方法：一.玻璃球法：生产玻璃纤维的过程是将硅砂、石英石、硼酸和其它成分（粘土，氟石等）干混后，经高温炉熔融，熔化后的玻璃液直接通过漏板形成了玻璃纤维。

二.直接熔融法：直接熔融法是将玻璃配合料投入熔窑熔化后直接拉制成各种支数的连续玻璃纤维。

2、玻璃纤维与块状玻璃性能为何不同？答：块状玻璃一般认为质硬易碎物体，并不适于作为结构用材，但将其抽成丝后成玻璃纤维后，则其强度大为增加且具有柔软性，故配合树脂赋予形状以后终于可以成为优良之结构用材。

玻璃纤维随其直径变小其强度增高，它具有不燃、耐高温、电绝缘、拉伸强度高、化学稳定性等优良性能。

3、玻璃纤维浸润剂的作用是什么？答：玻璃纤维浸润剂的作用有五点：（一）润滑-保护作用：在拉丝过程中，浸润剂中的“湿润滑组分”使玻璃纤维原丝与涂油器（单丝涂油器、带式涂油器或半轮式涂油器）、集束槽及排线器之间保持一定的润滑作用，避免二者间摩擦系数过大而引起原丝张力过大，造成飞丝、丝束打毛及原丝筒粘并退解困难等。

（二）粘结-集束作用：粘结组分可使玻纤单丝粘结成一根玻纤原丝，使原丝保持其完整性，避免应力集中于一根或数根单丝上，以减少散丝及断丝，便于无捻粗纱的退解及玻纤纱的纺织加工。

（三）防止玻璃纤维表面静电荷的积累：浸润剂中抗静电剂可降低玻璃纤维表面电阻并形成导电通道，此种作用对smc、喷射、石膏等用无捻粗纱、短切毡、连续原丝毡用玻纤原丝特别重要。

（四）为玻璃纤维提供进一步加工和应用所需要的特性：这些特性包括短切性、成带性、分散性等，特别是纤维在热固性或热塑性树脂，以及橡胶，石膏、水泥等基材中被迅速浸润的性能。

（五）使玻璃纤维获得与基材有良好的相容性及界面化学结合或化学吸附等性能。

4、PAN法制备碳纤维过程中，预氧化、碳化、石黑化过程的作用分别是什么？答：预氧化的作用：防止原丝在炭化时熔融，通过氧化反应使得纤维分子中含有羟基、羰基，这样可以在分子间和分子内形成氢键，从而提高纤维的热稳定性。

聚合物基复合材料考试答案

1聚合物基复合材料的定义、特征、结构模式。

聚合物基复合材料：是以有机聚合物为基体，以颗粒、纤维等为增强材料组成的复合材料特征：1比强度和比模量高，比强度（抗拉强度与密度之比）和比模量(弹性模量与密度之比)高，说明材料轻而且刚性大。

2 良好的抗疲劳性能疲劳是材料在循环应力作用下的性质。

复合材料能有效地阻止疲劳裂纹的扩展。

3、减振性能好在工作过程中振动问题十分突出，复合材料为多相系统，大量的界面对振动有反射吸收作用。

且自振动频率高，不易产生共振4、高温性能好复合材料在高温下强度和模量基本不变5、各项异性和可设计性。

6、成型加工性好复合材料可成型任意型面的零件7、其它优点与其它类材料相比，聚合物基复合材料耐化学腐蚀、导电、导热率低等特点。

缺点：1耐湿热性差2.材料性能分散性差3.价格过高复合材料的结构①无规分散（弥散）增强结构（含颗粒、晶须、短纤维）②连续长纤单向增强结构（单向板）③层合(板)结构(二维织布或连续纤维铺层，每层不同)④三维编织体增强结构⑤夹层结构（蜂窝夹层等）⑥混杂结构2、复合材料的界面效应有哪些？怎么影响材料的性能。

界面在复合材料中所起到的效应：1、传递效应：界面可将复合材料体系中基体承受的外力传递给增强相，起到基体和增强相之间的桥梁作用。

2、阻断效应：基体和增强相之间结合力适当的界面有阻止裂纹扩展、减缓应力集中的作用。

3、不连续效应：在界面上产生物理性能的不连续性和界面摩擦出现的现象4、散射和吸收效应：光波、声波、热弹性波、冲击波等在界面产生散射和吸收。

5、诱导效应：一种物质(通常是增强物)的表面结构使另一种(通常是聚合物基体)与之接触的物质的结构由于诱导作用而发生改变，由此产生一些现象3.试说明玻璃纤维、碳纤维与芳纶纤维表面处理方法的相同点和不同点。

相同点是都需要在高温下处理，改善纤维的微结构，使纤维与界面和基体更加匹配。

包括化学键理论，润湿理论，表面形态理论，可逆水解平衡理论和可变形层理论等。

聚合物复合材料作业习题

聚合物复合材料作业习题一、选择题1.以下哪一项不是以增强纤维的类型来分类的聚合物复合材料？（C）A、混杂纤维聚合物复合材料B、天然纤维聚合物复合材料C、短纤维聚合物复合材料D、有机纤维聚合物复合材料2.复合材料进入ACM阶段？（D）A、20世纪80年代B、20世纪50年代C、20世纪60年代D、20世纪70年代3.以下说法哪些是正确的？（ABD）A、共混组分的熔体黏度与配比都会对形态产生影响B、当两种组分中有一种含量小于26％时，这一组分一般来说是分散相C、共混体系熔体黏度的提高，一般会增大分散相的平衡粒径D、共混物的形态，可作为共混组分之间相容性的一种表征4.界面结构与性能特点。

聚合物复合材料(第四章结构与性能)

9
弥散结构
颗粒增强
短纤维增强
片状物增强 10
单向板结构
单向连续纤维增强复合材料示意图
连续纤维在基体中呈同向平行排列的复合材料叫单向连续纤维增强复合
材料（单向板）。
沿纤维方向具有较高的强度，与纤维
任意夹角方向的强度明显下降。
11
层合（板）结构
正交织物增强（双向板）
层向强度最差
双向板
12
多向板
三维编织纤维结构
聚合物复合材料(第四章结构与性能)
1 聚合物基复合材料的结构
➢聚合物基复合材料由聚合物与粒子填料或纤维状填料组成，通常形成聚合物为连续相，填料、纤维为分散相，个别的形成两相共连续结构
4
1 聚合物基复合材料的结构
颗粒填充聚合物复合材料：无机粒子为分散相、聚合物为连续相
5
1 聚合物基复合材料的结构
三维正交非织造的纤维结构
(a)非线性法平面增强 (b) 一种开式格状结构 (c）一种柔性结构
(a)
(b)
(c)
厚度方向有增强纤维，可以获得较高的层间强度
管、容器的螺旋缠绕、平面缠绕线型
13
夹层结构一般都是由高强度的蒙皮(表层)与轻质芯材组成的一种结构材料。
夹层结构
由于芯材的容重小，用它制成的夹层结构，能在同样承载能力下，大大减轻结构的自重。
7
1 聚合物基复合材料的结构
按照连通性，理论上可以把复合材料划分为以下几种结构：
各向同性
各向异性
8
1 聚合物基复合材料的结构
增强体的排列方式
①无规分散（弥散）增强结构（含颗粒、晶须、短纤维） ②连续长纤单向增强结构（单向板） ③层合(板)结构(二维织布或连续纤维铺层，每层不同) ④三维编织体增强结构 ⑤夹层结构（蜂窝夹层等） ⑥混杂结构

复合材料期末试题及答案

复合材料期末试题及答案第一部分：选择题（共20小题，每小题1分，共20分）在每个问题的括号内选出一个最佳答案，并将其字母标号填入答题纸上的相应位置。

每个问题的答案只能选一个。

1. 复合材料的定义是指（）。

A. 具有两种或两种以上不相容的材料组成的材料B. 具有两种或两种以上相容的材料组成的材料C. 具有两种或两种以上的同类材料组成的材料D. 由复材料制成的材料2. 复合材料的增强相和基体相分别是指（）。

A. 纤维和树脂B. 树脂和纤维C. 纤维和金属D. 金属和纤维3. 复合材料的分类依据主要包括（）。

A. 基体相种类和增强相类型B. 增强相种类和基体相类型C. 基体相和增强相的比例D. 复合材料制备工艺4. 碳纤维是一种（）的增强相。

A. 无机材料B. 金属C. 有机材料D. 不锈钢5. 复合材料相较于金属材料具有的主要优势是（）。

A. 导热性好B. 导电性好C. 高轻比和高强度D. 高密度6. 属于有机基体的复合材料中，树脂常用的有（）。

A. 元素有机聚合物和非元素有机聚合物树脂B. 金属C. 陶瓷D. 碳纤维7. 属于无机基体的复合材料中，常用的基体有（）。

A. 金属基体B. 聚合物基体C. 陶瓷基体D. 复合基体8. 制备复合材料的方法不包括（）。

A. 预浸法B. 真空吸附法C. 压制法D. 喷涂法9. 最常用的增强相是（）。

A. 纤维状增强相B. 颗粒状增强相C. 薄片状增强相D. 废料增强相10. 复合材料的制备主要包括（）。

A. 增强相和基体相的设计B. 增强相和基体相的选择C. 增强相和基体相的配比D. 手工制备和自动化制备11. 复合材料在航空航天领域的应用主要体现在（）。

A. 飞机机身和发动机B. 航天器C. 卫星D. 无人飞行器12. 复合材料在汽车制造领域的应用主要体现在（）。

A. 车身结构B. 发动机零部件C. 汽车轮胎D. 座椅材料13. 复合材料在体育器械领域的应用主要体现在（）。

《复合材料》习题及答案 (2)

《复合材料》习题及答案第一章1、材料科技工作者的工作主要体现在哪些方面？（简答题）①发现新的物质，测试新物质的结构和性能；②由已知的物质，通过新的制备工艺，改善其微观结构，改善材料的性能；③由已知的物质进行复合，制备出具有优良特性的复合材料。

2、复合材料的定义（名词解释）复合材料是由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料。

3、复合材料的分类（填空题）⑴按基体材料分类①聚合物基复合材料；②金属基复合材料；③无机非金属基复合材料。

⑵按不同增强材料形式分类①纤维增强复合材料：②颗粒增强复合材料；③片材增强复合材料；④叠层复合材料。

4、复合材料的结构设计层次（简答题）⑴一次结构：是指由基体和增强材料复合而成的单层复合材料，其力学性能取决于组分材料的力学性能，各相材料的形态、分布和含量及界面的性能；⑵二次结构：是指由单层材料层合而成的层合体，其力学性能取决于单层材料的力学性能和铺层几何（各单层的厚度、铺设方向、铺层序列）；⑶三次结构：是指工程结构或产品结构，其力学性能取决于层合体的力学性能和结构几何。

5、复合材料设计分为三个层次：（填空题）①单层材料设计；②铺层设计；③结构设计。

第二章1、复合材料界面对其性能起很大影响，界面的机能可归纳为哪几种效应？（简答题）①传递效应：基体可通过界面将外力传递给增强物，起到基体与增强体之间的桥梁作用。

②阻断效应：适当的界面有阻止裂纹的扩展、中断材料破坏、减缓应力集中的作用。

③不连续效应：在界面上产生物理性能的不连续性和界面摩擦出现的现象。

④散热和吸收效应：光波、声波、热弹性波、冲击波等在界面产生散射和吸收。

⑤诱导效应：复合材料中的一种组元的表面结构使另一种与之接触的物质的结构由于诱导作用而发生变化。

2、对于聚合物基复合材料，其界面的形成是在材料的成型过程中，可分为两个阶段（填空题）①基体与增强体的接触与浸润；②聚合物的固化。

3、界面作用机理界面作用机理是指界面发挥作用的微观机理。

聚合物基复合材料

25
4、3 纤维增强聚合物复合材料
玻璃纤维增强聚苯乙烯类塑料(FR-ABS)
基体树脂:丁二烯-苯乙烯共聚物(BS) 丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS) 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)
性能改进:强度、弹性模量有成倍提高耐高温、耐低温、尺寸稳定性等都有所改善
26
4、3 纤维增强聚合物复合材料
玻璃纤维增强聚碳酸酯(FR-PC)
Kevlar纤维增强树脂:良好压延性、耐冲击、良好振动衰减性、优异得耐疲劳性
37
4、3 纤维增强聚合物复合材料
常见高性能纤维增强环氧树脂性能对比
增强纤维相对密度拉伸强度,MPa 弹性模量,GPa
碳纤维 1、6 1500 12
Kevl 2、0 1750 120
41
4、4 聚合物基复合材料得制备和加工
轮鼓缠绕法预浸料制备示意图
42
4、4 聚合物基复合材料得制备和加工
(2)预混料:
工艺对象:不连续纤维浸渍或混合树脂制品特征:片状模塑料(Sheet molding pound,SMC)
块状模塑料( Bulk Molding pound,BMC) 注射模塑料(Injection molding pound,IMC)
高强度、高模量纤维增强塑料
基体树脂:环氧树脂增强材料:碳、硼、芳香族纤维、晶须等高强、高模纤维
性能特点:密度小、强度模量高、热膨胀系数小; 制备工艺简单、成型方法多; 纤维价格昂贵,使用范围到限
36
4、3 纤维增强聚合物复合材料
碳纤维增强树脂: 强度、刚度、耐热性均好
硼纤维增强树脂: 刚性好(模量高于碳纤维增强)
聚合物基复合材料
4、1 概述
4、1 概述
4、1 概述

聚合物基复合材料第4章2

热处理法根据处理过程连续与否，又分为间歇法、分批法相连续法。
热处理后玻璃布的颜色能定性的反映残留物的含量，即棕色>金黄色>白色
热处理效果可通过浸润剂的残留量与玻璃纤维的强度来定量判断。一般要求处理后的织物，即要有高的保留强度，又要有低的残留量。在确保织物强度不变的情况下，残留量越低越好。
玻璃纤维复合材料表面上吸附的水，浸入界面后，发生水与玻璃纤维及树脂间的化学变化，引起界面粘接破坏，致使复合材料破坏。
2）水对玻璃纤维表面的化学腐蚀作用
当水进入复合材料达到玻璃纤维表面时，使玻璃纤维表面的碱金属溶于其中，水溶液变成碱性，加速了表面的腐蚀破坏，最后导致玻璃纤维的二氧化硅骨架的解体，纤维强度下降，复合材料性能减退。这种腐蚀破坏，尤其在玻璃纤维表面有结构缺陷处更为严重。
4.3 界面的破坏机理
4.3.1 影响界面的粘合强度的因素 1）纤维表面晶体大小及比表面积碳纤维表面晶体增大，碳纤维石墨化程度上升，模量增高，导致表面更光滑、更惰性，它与树脂黏附性和反应性变的更差，所以界面粘合强度下降。
纤维的比表面积大、粘合的物理界面大、粘合强度高。
但以上两点并不绝对！
6）水促使破坏裂纹的扩展浸入玻璃纤维复合材料界面中的水的作用，首先是引起界面黏结破坏，继而使玻璃纤维强度下降和使树脂降解。
水对复合材料的作用，除了对界面起破坏作用外，还会促使破坏裂纹的扩展。一、是水的表面腐蚀作用使纤维表面生成新的缺陷；二、是凝集在裂纹尖端的水，能产生很大的毛细压力，促使纤维中原来的微裂纹扩展，从面促使了破坏裂纹的扩展。
• 以上所述有关界面破坏机理的观点，并不完善，当前复合材料破坏机理的问题，颇受国内外研究者的重视。

清华聚合物基复合材料作业答案3

2015作业3参考答案一．填空1．不饱和聚酯是由不饱和二元酸或酸酐(常用顺丁烯二酸酐（马来酸酐）), 饱和二元酸或酸酐(常用邻苯二甲酸酐 ) 和二元醇(常用1，2-丙二醇（或乙二醇） )经缩聚反应而形成的低聚物。

商品不饱和聚酯中加入了约30%的苯乙烯或环戊二烯类小分子烯类单体，其作用是作为稀释剂(降低树脂粘度)和固化剂（通过共聚参与树脂固化）__。

在引发剂（常用过氧化甲乙酮（或过氧化环己酮））和促进剂（常用环烷酸钴）的作用下，树脂发生自由基共聚反应而固化。

2. 用量最大的PMC用树脂基体是不饱和聚酯树脂，用途最广的PMC用树脂基体是环氧树脂。

二．中小型火箭防热帽通常以什么树脂作基体？选用理由是什么？对这种用途树脂经常采用什么方法进行改性？目的是什么？参考：中小型火箭防热帽最常用的树脂基体是酚醛树脂。

因为PF除了价格低廉，还具有耐热、耐烧蚀、（阻燃、发烟率低、成型工艺简单）等特点。

这种用途的树脂最主要的性能是耐热和耐烧蚀性，因此通常用有机硅或硼进行改性。

四 E-32环氧树脂的平均聚合度和平均分子量是多少？估计E-32环氧树脂50克需要多少克二乙烯三胺 (H2NCH2CH2NHCH2CH2NH2)才能完全固化? 称量时哪种组分不能过量, 为什么?平均分子量625，平均聚合度5，需要 3.3克二乙烯三胺，环氧树脂不能过量。

五. 要配制总量为1Kg 10%端羧基丁腈橡胶（分子量为1000）增韧的树脂，理论上需要E- 51环氧树脂和固化剂二乙烯三胺 (H2NCH2CH2NHCH2CH2NH2, 分子量103)各多少克?（假设羧基可以与环氧基团完全反应而与胺不反应）参考：1Kg树脂中含CTBN 100克，100/1000=0.1 mol,含羧基0.2 mol,每个羧基与一个环氧官能团反应(生成酯), 故CTBN消耗环氧官能团0.2 mol。

E-51的环氧值是0.51（100克树脂中含环氧官能团0.51mol），故羧基消耗环氧树脂100x0.2/0.51 克 = 39.2 克设树脂中E-51环氧树脂为x 克，需固化剂二乙烯三胺y克，则与二乙烯三胺反应的环氧树脂是（x-39.2）克，它含有的环氧官能团与二乙烯三胺中的活性氢摩尔数相等 x + y = 900（x-39.2）/100 x 0.51 = y/103 x 5解得: x = 818.2 克, y = 81.8 g.需E-51环氧树脂818.2 克，二乙烯三胺81.8 g。

聚合物基复合材料重点内容

考试题型一、填空题〔1分*10题=10分〕二、判断题〔1分*6=6分〕三、名词解释〔4分*5=20分〕四、简答题〔8分*8题=64分，含1道计算题〕第一章聚合物基复合材料的概念、特性、应用与进展1.什么是复合材料？与金属材料相比有何主要差异？答：定义：复合材料是由有机高分子、无机非金属或金属等几类不同材料通过复合工艺组合而成的新型材料。

它既保持了原组分材料的主要特色，又通过符合效应获得原组分所不具备的的新性能。

可以通过材料设计使各组分的性能互相补充并充分并联，从而获得新的优越性能，这与一般的简单的混合有本质的区别。

与金属材料的区别：2.复合材料有哪些优点？存在的主要问题是什么？答：优点：1〕比强度、比模量高；2〕耐疲劳性好，破损性能高；3〕阻尼减振性好：a.受力结构的自振频率除了与结构本身形状有关以外，还与材料的比模量平方根成正比；b.复合材料具有较高的自振频率，其结构一般不易产生共振；c.复合材料机体与纤维的界面有较大的吸收振动能量的能力，致使材料得振动阻尼很高，一旦振起来，也可在较短时间内停下来。

4〕具有多种功能性：a.瞬时耐高温性、耐烧蚀性好；b.优异的电绝缘性能和高频介电性能；c.良好的摩擦性能；d.优良的腐蚀性，维护本钱低；e.特殊的光学、电学、磁学的特性。

5〕良好的加工工艺性；6〕各向异性和性能的可设计性。

主要问题：工艺方法的自动化、机械化程度低，材料性能的一致性和产品质量的稳定性差，质量的检测方法不完善，破坏模式不确定和长期性能不确定，长期耐高温和环境老化性能不好等。

3.简述复合材料的组成。

界面为什么也是一个重要组成局部？答：复合材料是由基体材料和增强体材料构成的多项体系。

基体材料为连续相，按所用基体材料的不同，可分为金属基复合材料、无机非金属基复合材料和聚合物基复合材料。

增强材料为分散相，通常为纤维状材料，如玻璃纤维、有机纤维等。

原因：界面也是重要组成局部的原因是因为增强相与基体相的界面区域因为其特殊的结构组成，这种结构对材料的宏观性能产生影响，因此也是不可缺少的重要组成局部。

聚合物科学与工程导论课后题答案

聚合物科学与工程导论课后题答案1、上课时我们能看到黑板上的字，是因为（）。

[单选题] *A.我们的眼睛把光线反射到了黑板上B.黑板反射的光进入了我们的眼睛里(正确答案)C.黑板是光源，能够发光2、24．绿豆芽在生长时可以不需要阳光。

[判断题] *对错(正确答案)3、在白纸上擦一擦、压一压，不会留下油迹的食物是( ) 。

[单选题] *A.花生B.芝麻C.米饭(正确答案)4、把两棵生长状态良好的绿豆苗分别摆放在阴暗处和阳光下。

过几天，我们可以观察到放在阴暗处的绿豆苗比放在阳光下的绿豆苗（）。

[单选题] *A.茎杆粗壮B.茎和叶的颜色深C.长得快，茎细长(正确答案)5、在地球上生存了一亿多年的白鲟灭绝，与鱼类等动物的减少有重要关系。

[判断题] *对(正确答案)错6、保护生物多样性的根本措施是( )。

[单选题] *A.围湖造田，种植多种农作物B.消灭濒危物种的天敌C保护生物的栖息环境，保护生态系统的多样性(正确答案)7、以下没有新物质产生的变化是( )。

[单选题] *A.水蒸发变成水蒸气(正确答案)B.白醋浸泡贝壳C.白糖加热变成焦糖8、35铁钉生锈速度最快的是( )。

[单选题] *A.铁钉完全浸没在水中B.铁钉一半浸在水中一半暴露在空气中(正确答案)C.铁钉一半浸在油中一半在干燥的空气中9、小船在行驶过程中容易偏离方向，增加动力装置能让小船保持一定的方向。

[判断题] *对错(正确答案)10、制作洋葱表皮玻片时滴碘酒，这是为了让细胞染色，便于观察。

( ) [单选题]对(正确答案)错11、列文虎克发明的放大镜能将物体放大300倍。

( ) [单选题]对错(正确答案)12、1967年7月我国首颗绕月飞行探测器“嫦娥1号”发射成功。

[单选题] *A.对B.错(正确答案)13、关于小孔成像，说法不正确的一项是（）。

[单选题] *A.小孔成像的原理是光在空气中沿直线传播B.光穿过小孔后改变了传播的方向(正确答案)C. 2000多年前，我国古代科学家墨子就做了类似“小孔成像”的实验14、光年是一种时间单位。

聚合物基复合材料习题

2014学年度第一学期课程考试《复合材料》本科试卷（B卷）注意事项：1. 本试卷共六大题，满分100分，考试时间90分钟，闭卷； 2. 考前请将密封线内各项信息填写清楚； 3. 所有答案必须写在试卷上，做在草稿纸上无效；4．考试结束，试卷、草稿纸一并交回。

一、选择题(30分，每题2分)1.复合材料中的“碳钢”是（）A、玻璃纤维增强Al基复合材料。

B、玻璃纤维增强塑料。

C、碳纤维增强塑料。

D、氧化铝纤维增强塑料。

2.材料的比模量和比强度越高（）A、制作同一零件时自重越小、刚度越大。

B、制作同一零件时自重越大、刚度越大。

C、制作同一零件时自重越小、刚度越小。

D、制作同一零件时自重越大、刚度越小。

3.在体积含量相同情况下，纳米颗粒与普通颗粒增强塑料复合材料（）A、前者成本低B、前者的拉伸强度好C、前者原料来源广泛D、前者加工更容易4、Kevlar纤维（）A、由干喷湿纺法制成。

B、轴向强度较径向强度低。

C、强度性能可保持到1000℃以上。

D、由化学沉积方法制成。

5、碳纤维（）A、由化学沉积方法制成。

B、轴向强度较径向强度低。

C、强度性能可保持到3000℃以上。

D、由先纺丝后碳化工艺制成。

6、聚丙烯增强塑料的使用温度一般在：（）A、120℃以下B、180℃以下C、250℃以下D、250℃以上7、碳纤维增强环氧复合材料力学性能受吸湿影响，原因之一是（）A、环氧树脂吸湿变脆。

B、水起增塑剂作用，降低树脂玻璃化温度。

C、环氧树脂发生交联反应。

D、环氧树脂发生水解反应。

8、玻璃纤维（）A、由SiO2玻璃制成。

B、在所有纤维中具有最高的比弹性模量。

C、其强度比整块玻璃差。

D、价格贵、应用少。

9、生产锦纶纤维的主要原料有（）A、聚碳酸酯。

B、聚丙烯腈。

C、尼龙。

D、聚丙烯。

10、晶须（）A、其强度高于相应的本体材料。

B、长径比一般小于5。

C、直径为数十微米。

D、含有很少缺陷的长纤维。

11、对玻璃纤维和聚酰胺树脂构成的复合材料命名不正确的是（）。