高分子复合材料重点

高分子复合材料重点

“高分子复合材料”练习题

第1章绪论

2、简述复合材料的特性。

A 比强度和比模量,复合材料的突出特点是比强度与比模量高。

B 抗疲劳性能

C 减振性能

D 过载安全性

E 高温性能良好

F 具有可设计性

第2章基体材料

2、述不饱和聚酯树脂固化中交联剂的选择以及引发剂的结构特点；

交联剂的选择一般对交联剂有如下的要求：高沸点、低粘度，能溶解树脂呈均匀溶液，能溶解引发剂、促进剂及染料；无毒，反应活性大，能与树脂共聚成均匀的共聚物，共聚物反应能在室温或较低温度下进行。

引发剂的结构特点：引发剂一般为有机过氧化物4、简述酚醛树脂的种类及其常用固化剂；

酚醛树脂的种类：a．热固性酚醒树脂 b．热塑性酚醛树脂 c．其它类型酚醛树脂

(a)低压钡酚醛树脂。(b)硼酚醛树脂。(c)改性酚醛树脂。

常用固化剂：热固性塑料酚醛树脂一般采用酸类固化剂。常用的酸类固化剂有盐盐酸或磷酸，也可用对甲苯磺酸、苯酚磺酸或其它的磺酸。

5 简述热塑性树脂的特点及其常用产品；

热塑性树脂的特点：就是加热软化甚至熔融，冷却后硬化，这个过程是可以反复进行的，因此，热塑性树脂的加工成型是非常方便的。

常用的热塑性树脂：有聚乙烯、聚碳酸酌、聚甲醛、聚苯醚、聚矾、豪四氟乙烯等。

6、简述聚苯硫醚的结构及其物理特性。

聚苯硫醚是以硫化钠和对二氯苯为原料制备的，在其分子链中含有苯硫基，分子结构式为右方所

示。

聚苯硫醚为一种线型结构，当在空气中加热到345℃以上时，它就会发生部分交联。固化的聚合物是坚韧的，且是非常难溶的。聚苯疏醚具有优异的综合性能。表现为突出的热稳定性，优良的化学稳定性、耐蠕变性、刚性、电绝缘性及加工成型性。

第3章复合材料的增强材料

2、简述玻璃纤维的物理性能和化学性能；

物理性能：具有不燃、耐高温、化学稳定性好等优良性能，还可以来用有机徐覆处理技术来进行制品深加工及扩大制品的应用。

化学性能：玻璃纤维的耐化学药品性，玻璃纤维除去浓碱、浓磷酸和氢氟波外几乎耐所有的无机和有机化学药品。

3、简述碳纤维的分类及其常用制品；

A按前驱体纤维原料的不同，可分为粘胶基碳纤维、碳纤维、沥青基碳纤维和气相生长碳纤维；

b按纤维力学性能分类，可分为通用级碳纤维(GP)和高性能碳纤维(HP)，其中

c按照碳纤维的制造方法不同分类，石墨纤维(2000一3000℃)、氧化纤维(预氧丝200一300℃)、活性碳纤维和气相生长碳纤维。

碳纤维与玻璃纤维一样有布、毡等，主要用于航空航天工业。

4、简述碳纤维的结构及其性能；

结构：(1)微观结构碳纤维属于过渡形式碳，

其微结构基本类似石墨，但层面的排列并不规整，属于乱层结构。

(2)碳纤维的形态结构主要取决于原丝和热处理条件。在碳化过程中，纤维的结构特征如原丝结构，原丝的挥忧取向以及截面形状等都保留在碳纤维中。

性能：高强度，随着热处理温度的提高，碳纤维的电阻率随之降低。

6、简述晶须的结构特点及其种类；

结构特点：晶须(whisker)是指由高纯度单晶生长而成的直径几微米、长度几十微米的单晶纤维材料,是一类力学性能十分优异的新型复合材料补强增韧材料。

种类：晶须的种类很多。按用途分为结构材料晶须和功能材料晶须；按导电性能分为绝缘型、半导体型、导电型和超导型晶须；按组成结构类型分为金属晶须、氧化物品须、碳化物晶须、氮化物品须、硼化物晶须、硅化物晶须和新开发的无机盐类晶须。

7、简述粉体增强材料的要求及其选择弥散相的

原则；

要求： (1)对粉体材料的要求：

A ．高纯

B ．粉料材料的形状一般要求物料粒子尽可能为等轴状或球形，且粒径分布范围窄。采用这种粉料成型时可获得均匀紧密的颗粒排列，并避免烧结时由于粒径相差很大而造成的晶粒异常长大及其它缺陷。

C 无严重的团聚

D ．粉料的结晶形态对于存在多种结晶形态的粉料由于烧结时致密化行为不同，或其它原因，往往要求粉料为某种特定的结晶形态。

E 超细

选择弥散相的原则：

①弥散相往往是一类高熔点、高硬度的非氧化物材料

②弥散相必须有员佳尺寸、形状、分布及数量，对于相变粒子，其晶粒尺寸还与临界相变尺寸有关；

③弥散相在基体中的镕解度须很低，且不与基体发生化学反应；

④弥散相与基体须有良好的结合力。

8、简述轻质碳酸钙和重质碳酸钙的制备方法和性质；

轻质碳酸钙制备方法和性质：工业上常采用2种方法制备（1）氯化钙与碳酸钠溶液反应（2）氢氧化钠与碳酸钙反应

重质碳酸钙的制备方法和性质：由石灰石选矿、粉碎、分级、旋风分离、表面处理而制得。其中粉碎方法可分为干式和湿式两种。无味，无嗅的白色粉末，粒径比轻质碳酸钙，密度比轻质碳酸钙略重。

9、简述氧化锆的3种晶型结构及其“应力诱导相变”机理；

氧化锆有3种品型，属多晶相转化的氧化物。三种晶型分别为：立方结构(c相)、四方结构(t相)和单斜结构(m相)。

“应力诱导相变”机理：在应力作用下发生t→m马氏体转称为“应力诱导相变”

这种相变过程将吸收能量，使裂纹尖端的应力场松弛，增加裂纹扩展阻力，从而实现增韧。10、简述白炭黑的显著特征及其主要制备方法。

显著特征：①白炭黑粒径小，比表面积大

②由于白炭黑是一种超细粒子填料，不溶于

水和酸，有吸水性，内表面积很大，它

在树脂中的分散力较大，能提高塑料制品的物理性能。

②白炭黑具有很高的电绝线性，对提高塑料制品的电绝线性也有一定作用，

主要制备方法：白炭黑的制备主要有三种：

a沉淀法：稀硅酸钠和稀盐酸进行反应

b炭化法：硅砂和纯碱进行反应。

c燃烧法：四氯化硅气体与氢气和空气的均匀混合物反应。

第4章纤维复合材料及其制造方法

2、简述热固性预浸料的制备方法；

热固性预浸料的制备方法: a．热固性预浸料的制备按照浸渍设备或制造方式的不同，热固性纤维增强树脂预浸料的制备分轮鼓缠绕法和列陈排铺法；按浸渍树脂状态分湿法(溶液预浸法)和干法(热熔预浸法)。

3、简述热塑预浸料的制备方法；

热塑性预浸料制造热塑性纤维增强复合材料预浸料制造，按照树脂状态的不同，可分为预浸渍技术和后浸渍技术两大类。预浸渍技术包括溶液预浸和熔触预浸两种，其特点是预浸料中