西工大-复合材料原理复习题及答案(仅供参考)
西工大材料考试题答案
西北工业大学2011年硕士研究生入学考试试题参考答案试题名称：材料科学基础（A卷）试题编号：832 说明：所有答题一律写在答题纸上第 1 页共 7 页一、简答题（每题10分，共50分）1.请从原子排列、弹性应力场、滑移性质、柏氏矢量等方面对比刃位错、螺位错的主要特征。
答：刃型位错：1)1晶体中有一个额外原子面，形如刀刃插入晶体2)2刃位错引起的应力场既有正应力又有切应力。
3)3位错线可以是折线或曲线, 但位错线必与滑移（矢量）方向垂直4)4滑移面惟一5)5位错线的移动方向与晶体滑移方向平行（一致）6)6位错线与柏氏矢量垂直螺型位错：1)1上下两层原子发生错排，错排区原子依次连接呈螺旋状2)2螺位错应力场为纯切应力场3)3螺型位错与晶体滑移方向平行，故位错线一定是直线4)4螺型位错的滑移面是不惟一；5)5位错线的移动方向与晶体滑移方向相互垂直。
6)6位错线与柏氏矢量平行2.何谓金属材料的加工硬化？如何解决加工硬化对后续冷加工带来的困难？答：随变形量增大，强度硬度升高，塑形下降的现象。
软化方法是再结晶退火。
3.什么是离异共晶？如何形成的？答：在共晶水平线的两个端部附近，由于共晶量少，领先相相依附在初生相上，另一相独立存在于晶界，在组织学上失去共晶体特点，称为离异共晶。
有时，也将端部以外附近的合金，在非平衡凝固时得到的少量共晶，称为离异共晶。
4. 形成无限固溶体的条件是什么？简述原因。
答：只有置换固溶体才可能形成无限固溶体。
且两组元需具有相同的晶体结构、相近的原子半径、相近的电负性、较低的电子浓度。
原因：溶质原子取代了溶剂原子的位置，晶格畸变较小，晶格畸变越小，能量越低。
电负性相近不易形成化合物。
电子浓度低有利于溶质原子溶入。
5. 两个尺寸相同、形状相同的铜镍合金铸件，一个含90%Ni ，另一个含50%Ni ，铸造后自然冷却，问哪个铸件的偏析严重？为什么？答：50%Ni 的偏析严重，因为液固相线差别大，说明液固相成分差别大，冷速较快不容易达到成分均匀化。
西北工业大学材料科学基础复习题
西北工业大学材料科学基础1.作图表示立方晶体的()()()421,210,123晶面及[][][]346,112,021晶向。
2.在六方晶体中，绘出以下常见晶向[][][][][]0121,0211,0110,0112,0001等。
3.写出立方晶体中晶面族{100}，{110}，{111}，{112}等所包括的等价晶面。
4.镁的原子堆积密度和所有hcp 金属一样，为0.74。
试求镁单位晶胞的体积。
已知Mg 的密度3Mg/m 74.1=m g ρ，相对原子质量为24.31，原子半径r=0.161nm 。
5.当CN=6时+Na 离子半径为0.097nm ，试问：1)当CN=4时，其半径为多少？2)当CN=8时，其半径为多少？6.试问：在铜（fcc,a=0.361nm ）的<100>方向及铁(bcc,a=0.286nm)的<100>方向,原子的线密度为多少？7.镍为面心立方结构，其原子半径为nm 1246.0=Ni r 。
试确定在镍的（100），（110）及（111）平面上12mm 中各有多少个原子。
8.石英()2SiO 的密度为2.653Mg/m 。
试问： 1)13m 中有多少个硅原子（与氧原子）？2)当硅与氧的半径分别为0.038nm 与0.114nm 时，其堆积密度为多少（假设原子是球形的）？9.在800℃时1010个原子中有一个原子具有足够能量可在固体内移动，而在900℃时910个原子中则只有一个原子，试求其激活能（J/原子）。
10.若将一块铁加热至850℃，然后快速冷却到20℃。
试计算处理前后空位数应增加多少倍（设铁中形成一摩尔空位所需要的能量为104600J ）。
11.设图1-18所示的立方晶体的滑移面ABCD 平行于晶体的上、下底面。
若该滑移面上有一正方形位错环，如果位错环的各段分别与滑移面各边平行，其柏氏矢量b ∥AB 。
1)有人认为“此位错环运动移出晶体后，滑移面上产生的滑移台阶应为4个b ,试问这种看法是否正确？为什么？2)指出位错环上各段位错线的类型，并画出位错运动出晶体后，滑移方向及滑移量。
复合材料力学试题
复合材料力学试题答案判断题（正确的在括弧内划√，错误的在括弧内划×）。
1.“宏观力学”是在研究复合材料力学性能时，假定材料是均质的。
（√）2.单层是层合板的基本单元，在复合材料结构设计中又叫做三次结构。
（×）3.层合板由若干具体不同纤维方向的单层叠合而成，在复合材料机构设计中又叫二次结构。
（√）4.复合材料力学中，1为纵向，2为横向，应力规定拉为负，压为正。
（×）5.在单层板（正交各向异性）材料中，τ12不仅形成剪切变形，还存在剪拉耦合效应。
（×）6.在单层正交各向异性板中，11)1(11σεE =。
（√） 7.在单层正交各向异性板中，11122)1(2)2(221συσεεεE E -=+=。
（√） 8.单层板的工程弹性常数有5个，且相互独立。
（×）9.柔量矩阵{S}是对称矩阵，而模量举证{Q}不是对称矩阵。
（×）10.在正交单层板中，Q16=Q26=0，Q61=Q62，但其值不为零。
（×）11.在复合材料力学中，对于工程弹性常数存在如下关系：2121υυ=E E 。
（√） 12.在单层板偏轴刚度中，应力转换和应变转换关系式中，m=sin θ,n=cos θ。
（×）13. 在单层板偏轴刚度中，应力转换和应变转换关系式中存在如下关系：[][][]T T T 1-=σε。
（√）14.在ij Q 中，11Q 、22Q 是θ的偶函数，16Q 、26Q 也是θ的偶函数。
（×） 15.玻璃钢复合材料在拉伸时发生变形，所以是一种塑性材料。
（×）16.利用复合材料的强度准则，可以判断复合材料设计过程的安全性，同时可以计算极限载荷。
（×）17.利用最大应力准则判断材料安全性时，如果判断式大于1，说明材料的机构是安全的。
（×）18.在复合材料中，利用强度比可以计算复合材料的极限载荷。
（√）20.在对称层合板中，)()(z z --=θθ。
大学复合材料-复合材料考卷及答案
20XX年复习资料大学复习资料专业：班级：科目老师：日期：一、选择题1. 纤维增强塑料一词缩写为（ A ）A.FRPB.CFRPC.GFRPD.GDP2.生产碳纤维的最主要原料是答：聚丙烯纤维、黏胶丝和沥青纤维（ B ）A. 沥青B. 聚丙烯腈C. 聚乙烯D. 人造丝3. 玻璃钢是答：玻璃纤维增强塑料（ B ）A. 玻璃纤维增强Al基复合材料B. 玻璃纤维增强热固性塑料C. 氧化铝纤维增强塑料D. 碳纤维增强热固性塑料4. FR-TP是指（ D ）A. 水泥基体复合材料B. 碳纤维增强树脂基复合材料C. 玻璃钢复合材料D. 玻璃纤维增强热塑性塑料5. 金属基复合材料通常（ D ）A. 以重金属作基体B. 延性比金属差C. 弹性模量比金属低D. 较基体具有更高使用的温度6. 复合材料中的残余应力主要有下列哪个因素造成的（ C ）A. 在制备复合材料时，由于冷却速度过快，使应力来不及缓和造成的B. 基体材料与增强材料的化学相容性不好造成的C. 基体材料与增强材料的热膨胀系数的差异性造成的D. 基体材料与增强材料力学性能不同造成的二、填空题1.复合材料中的连续相，称为基体，其它的相分散于连续相中，提高材料的力学性能，称为增强体。
2. 按用途分类，复合材料可分为结构和功能、结构\功能一体化复合材料。
3. E玻璃纤维是指无碱玻璃纤维，A玻璃纤维是指有碱玻璃纤维。
4.聚合物基复合材料中，常见的热塑性树脂基体有聚丙烯、聚氯、聚酰、聚碳酸酯。
5. 在聚合物基复合材料中，常见的热固性树脂基体有环氧树脂，酚醛树脂，不饱和聚酯，呋喃树脂等。
6.比强度是指材料抗拉强度与材料比重之比。
7@比刚度指材料弹性模量与其密度之比。
8. 自生成法是指在复合材料制造过程中，增强材料在基体中生成和生长的方法，解决了复合材料中的相容性和界面反应两个常见问题。
9.制备铝基（金属基）复合材料常见的液态金属法有真空压力浸渍法、挤压铸造法、搅拌复合法、液态金属浸渍法、真空吸铸法、热喷涂法等。
复合材料复习要点-西北工业大学经典版
聚合物基复合材料的小复习-西安交通大学注意：正如老师所言48学时每学时2分，看书为主。
第一部分：组份材料一．增强材料：重点为玻璃纤维（GF）,碳纤维（CF）和高模量有机纤维的代表芳纶（Kevlar纤维）三种的组成，制备方法，结构与性能均要了解，并且对一些品种规格能够知晓，例如知道T300是指什么并且知道其强度的数量级，知晓一些特点如碳纤维高强高刚但是脆。
二．基体材料基体材料种类繁杂，考试不要求对品种进行掌握，对于其性质，作用和影响要知晓。
1.复合材料的横向拉伸性能、压缩性能、剪切性能、耐热性能和耐介质性能，复合材料的工艺性、成型方法和工艺参数都主要取决于基体材料。
2.基体材料的组分：合成树脂、辅助剂（包括固化剂、引发剂和促进剂；稀释剂）、稀释剂、增韧剂和增塑剂、触变剂（能够提高基体在静止状态下的粘度）、填料、颜料。
3.在复合材料受力时，基体起着均衡载荷、传递载荷的作用；其选配原则：使用性、工艺性能和经济性。
4.基体的基本性能与工艺性：看书了解三．界面1.三种主要纤维（即CF,GF,KF）的表面处理：对其处理方法有几种要知晓（考试内容）：玻璃纤维：脱蜡处理、化学处理；碳纤维：气相氧化法、液相氧化法、阳极氧化法、等离子体氧化法、表面涂层改性法等；芳纶：氧化还原处理、表面化学接枝处理、冷等离子体表面处理。
2.偶联剂作用P1473.影响界面的粘结强度的因素：纤维表面晶体大小及比表面积；浸润性；界面反应性；残余应力对界面粘结强度的影响。
4.界面力（强度）的测定方法：单丝拔脱实验，l rl P 22max max σπτ==其中τ—界面的平均剪切强度，max P —对单丝或细棒施加的最大载荷，r —单丝或细棒的半径，l —单丝或细棒埋在基体中的长度，max σ—单丝或细棒的最大拉伸应力。
5.水对复合材料及界面的破坏作用：①水的浸入②水对玻璃纤维表面的化学腐蚀作用③水对树脂的降解腐蚀作用④水溶胀树脂导致界面脱粘破坏⑤水进入孔隙产生渗透压导致界面脱粘破坏。
复合材料考试题
复合材料考试题
一．名词解释 32分
纳米复合材料机敏复合材料梯度复合材料摩阻复合材料自蔓延复合技术导电复合材料原味复合材料功能复合材料
二．简答题 48分
1.简述功能复合材料的设计原则与调整途，主要的线性效应和非线性效应
2.什么是增强体？简述碳纤维增强体的特点和主要的应用领域。
3.粉末冶金法制备金属基复合材料有什么特点。
4.金属基复合材料界面结合分为哪几类？其界面的典型结构有哪几种？其界面改性方法有哪些？
5.金属熔体自发渗入制备复合材料的基本原理是什么？该制备方法有什么特点？实现自发渗入的熔体及固体颗粒的理想结合，需要满足什么条件？
6.磁性复合材料有哪些主要的类型？各自有什么特点？主要有哪些应用？三．综合题 20分
任意设计一种复合材料，简述其具体的制备方法，工艺过程和原理，分析其具有的性能特点和可能的应用领域。
西工大-复合材料原理复习题及答案(仅供参考)
精品文档1.为什么Nicalon sic 纤维使用温度低于1100℃？怎样提高使用温度？从热力学上讲，C-SIO 2界面在1000℃时界面气相CO 压力可能很高，相应的O 2浓度也较高。
只有O 2扩散使界面上O 2浓度达到较高水平时，才能反应生成CO 。
但是温度较低时扩散较慢，因此C-SiO 2仍然在1000℃左右共存。
当温度升到1100℃，1200℃时，CO 的压力将会更高，此时O 2的浓度也较高，而扩散速度却加快。
因而，SiC 的氧化速度加快，导致Nicalon 纤维在1100℃，1200℃时性能下降很快。
要提高Nicalon 纤维的使用温度，需降低Nicalon 纤维的游离C 和O 的含量，以防止游离C 继续与界面O 反应。
2.复合材料的界面应力是怎样产生的？对复合材料的性能有何影响？复合材料的界面应力主要是由于从制备温度冷却到室温的温度变化△T 或是使用过程中的温度变化△T 使得复合材料中纤维和基体CTE （coefficient of thermal expansion 热膨胀系数？）不同而导致系统在界面强结合的情况下界面应力与△T 有着对应关系；在界面弱结合的情况下，由于滑移摩擦引起界面应力。
除了热物理不相容外，还有制备过程也能产生很大甚至更大的界面应力。
如：PMC 的固化收缩，MMC 的金属凝固收缩，CMC 的凝固收缩等。
△CTE 限制界面应力将导致基体开裂，留下很多裂纹，裂纹严重时将使复合材料解体，使复合材料制备失败，或是使其性能严重下降，△CTE 不大时，弹塑性作用，不会出现裂纹。
而对于CMC ，即使不会出现明显的裂纹，基体也已经出现了微裂纹。
这些微裂纹对复合材料的性能不会有很的影响，相反，这些微裂纹对CMC 复合材料的增韧有帮助，因为微裂纹在裂纹扩展过程中将会再主裂纹上形成很多与裂纹而消耗能量，从而达到增韧的目的。
3．金属基复合材料界面控制的一般原则是什么？金属基复合材料要求强结合，此时能提高强度但不会发生脆性破坏。
复合材料复习题答案
复合材料复习题答案一、选择题1. 复合材料是由两种或两种以上的材料组成的，其中一种材料通常具有（）。
A. 良好的机械性能B. 高熔点C. 良好的化学稳定性D. 良好的电绝缘性答案：A2. 以下哪项不是复合材料的优点？A. 轻质B. 高强度C. 易加工D. 耐腐蚀答案：C3. 复合材料中增强材料的主要作用是（）。
A. 提供形状B. 提供韧性C. 提供强度D. 提供耐腐蚀性答案：C4. 复合材料的界面相通常具有以下哪个特性？A. 良好的粘合性B. 良好的导电性C. 良好的导热性D. 良好的透光性答案：A5. 以下哪种材料不属于复合材料？A. 碳纤维增强塑料B. 玻璃纤维增强塑料C. 铝合金D. 陶瓷基复合材料答案：C二、填空题6. 复合材料的分类方法很多，根据增强材料的不同，可以分为________、________和________等。
答案：纤维增强材料、颗粒增强材料、层状增强材料7. 复合材料的制备方法主要有________、________和________等。
答案：热压成型、树脂传递成型、拉挤成型8. 复合材料的界面相是复合材料中增强材料与基体材料之间的________，它对复合材料的性能有重要影响。
答案：过渡层9. 复合材料的力学性能主要取决于增强材料的________、________和________。
答案：类型、含量、排列方式10. 复合材料在航空航天领域的应用非常广泛，例如________、________和________等。
答案：飞机结构、卫星结构、火箭结构三、简答题11. 简述复合材料的一般性能特点。
答案：复合材料通常具有轻质、高强度、高刚度、良好的疲劳性能和耐腐蚀性能等特点。
此外，复合材料的热膨胀系数较低，可以设计成具有特定性能的特定形状。
12. 描述复合材料的界面相在复合材料中的作用。
答案：界面相在复合材料中起着至关重要的作用。
它不仅影响增强材料与基体材料之间的粘合强度，还影响复合材料的整体性能。
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精品文档1.为什么Nicalon sic 纤维使用温度低于1100℃？怎样提高使用温度？从热力学上讲，C-SIO 2界面在1000℃时界面气相CO 压力可能很高，相应的O 2浓度也较高。
只有O 2扩散使界面上O 2浓度达到较高水平时，才能反应生成CO 。
但是温度较低时扩散较慢，因此C-SiO 2仍然在1000℃左右共存。
当温度升到1100℃，1200℃时，CO 的压力将会更高，此时O 2的浓度也较高，而扩散速度却加快。
因而，SiC 的氧化速度加快，导致Nicalon 纤维在1100℃，1200℃时性能下降很快。
要提高Nicalon 纤维的使用温度，需降低Nicalon 纤维的游离C 和O 的含量，以防止游离C 继续与界面O 反应。
2.复合材料的界面应力是怎样产生的？对复合材料的性能有何影响？复合材料的界面应力主要是由于从制备温度冷却到室温的温度变化△T 或是使用过程中的温度变化△T 使得复合材料中纤维和基体CTE （coefficient of thermal expansion 热膨胀系数？）不同而导致系统在界面强结合的情况下界面应力与△T 有着对应关系；在界面弱结合的情况下，由于滑移摩擦引起界面应力。
除了热物理不相容外，还有制备过程也能产生很大甚至更大的界面应力。
如：PMC 的固化收缩，MMC 的金属凝固收缩，CMC 的凝固收缩等。
△CTE 限制界面应力将导致基体开裂，留下很多裂纹，裂纹严重时将使复合材料解体，使复合材料制备失败，或是使其性能严重下降，△CTE 不大时，弹塑性作用，不会出现裂纹。
而对于CMC ，即使不会出现明显的裂纹，基体也已经出现了微裂纹。
这些微裂纹对复合材料的性能不会有很的影响，相反，这些微裂纹对CMC 复合材料的增韧有帮助，因为微裂纹在裂纹扩展过程中将会再主裂纹上形成很多与裂纹而消耗能量，从而达到增韧的目的。
3．金属基复合材料界面控制的一般原则是什么？金属基复合材料要求强结合，此时能提高强度但不会发生脆性破坏。
均存在界面化学反应趋势，温度足够高时将发生界面化学反应，一定的界面化学反应能增加界面的结合强度，对增强有利。
过量的界面化学反应能增加界面的脆性倾向对增韧不利。
因此，MMC 的界面化学反应是所希望的，但是应该控制适度。
具体原则有：纤维表面涂层处理：改善润湿性，提高界面的结合强度，并防止不利的界面反应。
基体改性：改变合金的成分，使活性元素的偏聚在f/m 界面上降低界面能，提高润湿性。
控制界面层：必须考虑界面层的厚薄，以及在室温下熔体对纤维及纤维表面层的溶解侵蚀。
纤维及其表面层金属熔体中均具有一定的溶解度。
因而，溶解和侵蚀是不可避免的。
4.为什么玻璃陶瓷/Nicalon 复合材料不需要制备界面层？氧化物玻璃基体很容易与Nicalon SiC 纤维反应：SiC+O 2=SiO 2+C 这一反应可以被利用来制备界面层。
氧化物玻璃基体与Nicalon SiC 纤维还可能发生其它氧化反应，但由于需要气相产物扩散离开界面，因为其他热力学趋向很大，但反应驱动力相对较小。
因上述反应生成的SiO 2 在SiO 2基玻璃中很容易溶入玻璃基体。
如果使用的玻璃基体不发生饱和分相的话，反应的结果将在界面上生成C 界面层或纤维的表面层，因而不需要预先制备界面层，这就是玻璃陶瓷的最大优点。
5．复合材料有哪三个组元组成，作用分别是什么？ 复合材料是由：基体，增强体，界面。
基体：是复合材料中的连续相，可以将增强体粘结成整体，并赋予复合材料一定形状。
有传递外界作用力，保护增强体免受外界环境侵蚀的作用。
增强体：主要是承载，一般承受90%以上的载荷，起着增大强度，改善复合材料性能的作用。
界面：1.传递作用：载荷施加在基体上，只有通过界面才能传递到增强体上，发挥纤维的承载能力，所以界面是传递载荷的桥梁。
2.阻断作用：结合适当的界面有阻止裂纹扩展，中断材料破坏，减缓应力集中的作用。
3.保护作用：界面相可以保护增强体免受环境的腐蚀，防止基体与增强体之间的化学反应，起到保护增强体的作用。
6. 请说明临界纤维长度的物理意义？能够达到最大纤维应力，即极限强度σfu 的最小纤维长度，称为临界长度Lc ，临界纤维长度是载荷传递长度的最大值。
L<Lc 时，纤维承受的载荷达不到σfu ，纤维也不可能断裂，或由复合材料断裂破坏引起纤维断裂很少，也就很难达到增强的效果。
L≥Lc 时，纤维能够承受最大载荷（最大应力），达到增强的效果复合材料断裂破坏后能在断口上观察到纤维的断裂、拔出、脱粘现象。
7．试解释以下复合材料力学性能随纤维体积分数及温度变化的原因因为SiC 的CTE 为5E-6℃-1，Al 2O 3的CTE 为9.5E-6℃-1，而TiAl 的CTE 为11E-6℃-1。
由此可见SiC 纤维与TiAl 基体的CTE 相差较大，而Al 2O 3纤维与TiAl 基体的CTE 相差较小。
所以从高温冷却到常温过程中：Ultra-SCS/-TiAl 复合材料中因CTE 差异而产生的应力比Nextel610/-TiAl 复合材料中因CTE 差异产生的应力要大。
两种复合材料在室温时纤维的弹性模量均高于基体，根据复合法则E=(E f -E m )V f +E m ,因此随着纤维体积分数增加复合材料的E 也增加，但对于Ultra-SCS/-TiAl 复合材料，纤维体积分数达到30%，由于纤维和基体热失配严重（基体CTE=11E-6℃-1，纤维CTE=5E-6℃-1），基体和纤维界面开裂导致没有结合强度，弹性模量也降低。
由二表分析得两种复合材料的强度均随纤维体积分数的增加而降低，这是因为纤维与基体CTE 差异导致低温下复合材料中产生应力，故纤维体积分数越大，复合材料中因CTE 差异而产生的应力越大，因此一定范围内两种复合材料的力学性能均随纤维体积分数的降低而升高。
由二表分析得两种复合材料的强度均随温度的升高而增加，这是因为温度升高纤维与基体热胀系数差异而产生的应力逐渐减小，所以在一定温度范围内两种复合材料的强度均随随温度的升高而增加。
(1000℃)Fibers σ/MPa E/GPa α/E-6℃-1 SiC 2070 420 5 Al 2O 3 1100 380 9.5 TiAl 118．试分析以下两种复合材料：SiC f /CAS 和SiC f /SiC 复合材料是否能够发生界面裂纹偏转（假定两者都无界面层）。
确定热解碳界面层对以上两种材料界面裂纹偏转的影响。
注：：Dundurs parameters()/2/1E E ν=-PropertySiC f CAS SiC PyC Modulus(GPa)270 100 400 6.90.2 0.2 0.2 0.17 Fracture Energy(J/m 2) 5 20 5 1.4 E ’=E/(1-v 2) (GPa)281.25104.17416.677.11精品文档解：无界面层时，对于 (1)SiC f/CAS复合材料E 1’=104.17 E 2’=281.25α(1)=(E 2’-E 1’)/(E 2’+E 1’)=177.08/385.42=0.4594 Γ1/Γ2=20/5=4由图分析知裂纹穿过纤维(2) SiC f /SiC 复合材料 E 1’=416.67 E 2’=281.25α(2)=(E 2’-E 1’)/(E 2’+E 1’)=-135.42/697.92=-0.1940 Γ1/Γ2=5/5=1 由图分析知裂纹穿过纤维存在热解碳界面层时，对于 (3)SiC f /CAS 复合材料PyC/CAS 界面：E 1’=104.17 E 2’=7.11α(3)=(E 2’-E 1’)/(E 2’+E 1’)=-0.8722 Γ1/Γ2=20/1.4=14.2857 裂纹穿过PyC 层 SiC f /PyC 界面：E 1’=7.11 E 2’=281.25α(3)’=(E 2’-E 1’)/(E 2’+E 1’)=0.9507 Γ1/Γ2=1.4/5=0.28 裂纹偏转 (4)SiC f /SiC 复合材料PyC/SiC 界面：E 1’=416.67 E 2’=7.11α(3)=(E 2’-E 1’)/(E 2’+E 1’)=-0.9664 Γ1/Γ2=5/1.4=3.5714 裂纹穿过PyC 层 SiC f /PyC 界面：E 1’=7.11 E 2’=281.25α(3)’=(E 2’-E 1’)/(E 2’+E 1’)=0.9507 Γ1/Γ2=1.4/5=0.28 裂纹偏转综上，SiCf/CAS 和SiCf/SiC 复合材料不会发生界面裂纹偏转（假定两者都无界面层）。
当存在热解碳界面层时，SiCf/CAS 和SiCf/SiC 复合材料均会发生界面裂纹偏转，且裂纹偏转均发生在PyC 与SiC f 界面处。
9.请分别查找陶瓷强度、模量随孔隙率变化规律的公式（假定泊松比不随孔隙率变化）， P=f p 根据以下两式及表中数据，设计一种无界面层SiC/SiC 复合材料（纤维体积分数50％），使其具有最高强度同时具有界面裂纹偏转能力，用数据说明。
（p c G 为多孔材料断裂能，G C 为致密材料断裂能，f p 为孔隙率）解：σc =700e -1.88fp {1+V f [(E f /400e -2.27fp )-1]}=700e -1.88fp {1+0.5[(270/400e -2.27fp )-1]}=700e -1.88fp {0.5+(27/80)e -2.27fp } σc =350e -1.88fp +236.25e -2.27fp 等式两边对fp 求导,令 σc ’=0得-1.88*350e -1.88fp +0.39*236.25e -2.27fp =0 解得f p =0.866 孔隙率0.866时具有最高强度Γ1=5*(1-0.866)2=0.08978 Γ1/Γ2=0.017956E 1’=400e -2.27*0.866/(1-0.22)=58.35 E 2’=270/(1-0.22)=281.25 α=(E 2’-E 1’)/(E 2’+E 1’)=0.65 因此具有界面偏转能力10．金属铝的强化：常向液态的金属铝中加入Al 2O 3和SiC ，使之均匀分散在其中，达到强化的目的。
但由于这两种固体与液铝的浸润角q=140°，即几乎不浸润，所以很难将其分散均匀。
为实现强化，可以采用哪些方法？为实现强化，可以向体系中加入Cu 或铝镁合金，目的是利用金属和Al 2O 3的合金化反应，降低固-液界面能；或用injection 的方法，给Al 2O 3和SiC 颗粒以很大的初速度，将其注射到液铝中去，也可达到分散效果；此外，在Al 2O 3和SiC 表面镀镍亦能显著改善浸润问题。