复合材料复习题
研究生复合材料试题及答案
复合材料试题参考答案及评分标准请将所有答案写在答题纸上。
一、判断题(2分×10=20分)1.复合材料的自振频率比单一材料要低, 因此可以避免工作状态下的共振。
2.玻璃陶瓷又称微晶玻璃。
3.纤维与金属类似, 也有时效硬化现象。
4.立方型的BN, 因在结构上类似石墨而具有良好的润滑性。
5.在溶解与润湿结合方式中, 溶解作用是主要的, 润湿作用是次要的。
6.石墨纤维的制造与Al2O3纤维类似, 都是采用直接法。
7.纯金属的表面张力较低, 因此很容易润湿纤维。
8.E-玻璃纤维具有良好的导电性能。
9.良好的化学相容性是指高温时复合材料的组分之间处于热力学平衡, 且相与相之间的反应动力学十分缓慢。
10.(TiB+TiC)/Al是一种混杂复合材料。
二、填空题(1分×18=18分)1.Bf/Al 复合材料的界面结合以()为主。
2.纤维增强CMCs的断裂模式有()、()、和()。
3.非线性复合效应有()、()、()和()。
4.复合材料的设计类型有()、()、()、()和()。
5.CVD法制造B f的芯材通常有()、()、()和()。
原位复合材料中, “原位”是指()。
三、简答题(4分×5=20分)1.池窑拉丝法在那些方面比坩埚法生产玻璃纤维更为先进?2.温度因素是如何影响复合材料中基体对增强体的润湿性?3.Bf表面为什么通常要进行涂层?4.简述现代界面模型的主要观点。
纤维增强ZrO2复合材料的主要增韧机制有哪些, 并简述其增韧原理。
四、问答题1.说明连续纤维增强复合材料的横向弹性模量遵循混合效应(12分)。
2.写出2种液态法制造MMCs的方法, 并简述其工艺过程和优缺点(12分)。
画出CMCs的应力-应变曲线, 将其与低碳钢作比较;简述CMCs在拉伸载荷作用下的断裂过程, 画出示意图。
(20分)一、判断题1×2√3×4×5×6×7×8×9√10√(每小题2分)1.二填空题(每空1分, 共18分)2.机械结合3.脆性断裂韧性断裂混合断裂4.相乘效应诱导效应系统效应共振效应5.安全设计单项性能设计等强度设计等刚度设计优化设计6.钨丝碳丝涂钨的石英纤维涂碳的石英纤维增强体不是采用外加方法进入基体的, 而是通过化学反应的方法在基体内部生成的三简答题1.(1)池窑拉丝法采用的漏板上小孔数目大幅度增加, 提高了拉丝效率;(2)池窑拉丝采用玻璃料直接熔化而不是采用玻璃小球, 提高了原料利用率(3)池窑拉丝的废料可以直接再熔化, 减少了浪费满分4分, (2), (3)共2分。
复合材料复习题
复合材料复习题1、简述增强材料(增强体、功能体)在复合材料中所起的作用,并举例说明。
填充:廉价、颗粒状填料,降低成本。
例:PVC中添加碳酸钙粉末。
增强:纤维状或片状增强体,提高复合材料的力学性能和热性能。
效果取决于增强体本身的力学性能、形态等。
例:TiC颗粒增强Si3N4复合材料、碳化钨/钴复合材料,切割工具;碳/碳复合材料,导弹、宇航工业的防热材料(抗烧蚀),端头帽、鼻锥、喷管的喉衬。
赋予功能:赋予复合材料特殊的物理、化学功能。
作用取决于功能体的化学组成和结构。
例:1-3型PZT棒/环氧树脂压电复合材料,换能器,用于人体组织探测。
2、复合材料为何具有可设计性?简述复合材料设计的意义。
如何设计防腐蚀(碱性)玻璃纤维增强塑料?组分的选择、各组分的含量及分布设计、复合方式和程度、工艺方法和工艺条件的控制等均影响复合材料的性能,赋予了复合材料性能的可设计性。
意义:①每种组分只贡献自己的优点,避开自己的缺点。
②由一组分的优点补偿另一组分的缺点,做到性能互补。
③使复合材料获得一种新的、优于各组分的性能(叠加效应)。
优胜劣汰、性能互补、推陈出新。
耐碱玻璃纤维增强塑料的设计:使用无碱玻璃纤维和耐碱性树脂(胺固化环氧树脂)。
在保证必要的力学性能的前提下,尽量减少玻璃纤维的体积比例,并使树脂基体尽量保护纤维不受介质的侵蚀。
3、简述复合材料制造过程中增强材料的损伤类型及产生原因。
力学损伤:属于机械损伤,与纤维的脆性有关。
脆性纤维(如陶瓷纤维)对表面划伤十分敏感,手工操作、工具操作,纤维间相互接触、摆放、缠绕过程都可能发生。
化学损伤:主要为热损伤,表现为高温制造过程中,增强体与基体之间化学反应过量,增强体中某些元素参与反应,增强体氧化。
化学损伤与复合工艺条件及复合方法有关。
热损伤伴随着增强体与基体之间界面结构的改变,产生界面反应层,使界面脆性增大、界面传递载荷的能力下降。
4、简述复合材料增强体与基体之间形成良好界面的条件。
复合材料题库
复合材料题库复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。
随着科技的不断发展,复合材料在航空航天、汽车、船舶、建筑等领域得到了广泛的应用。
为了帮助大家更好地了解和掌握复合材料的相关知识,以下是一个复合材料题库。
一、选择题1、以下哪种材料不属于复合材料?()A 钢筋混凝土B 铝合金C 碳纤维增强复合材料D 玻璃纤维增强塑料2、复合材料的优点不包括()A 高强度B 高模量C 良好的耐腐蚀性D 成本低3、常见的增强纤维有()A 玻璃纤维B 碳纤维C 芳纶纤维D 以上都是4、以下哪种树脂常用于复合材料的基体?()A 环氧树脂B 酚醛树脂C 不饱和聚酯树脂D 以上都是5、复合材料的界面性能对其力学性能有着重要的影响,界面的作用不包括()A 传递载荷B 阻止裂纹扩展C 降低材料强度D 协调变形二、填空题1、复合材料按基体材料分类,可分为______、______和______。
2、碳纤维增强复合材料的性能特点包括______、______和______。
3、复合材料的成型方法有______、______、______等。
4、玻璃纤维增强复合材料的主要缺点是______。
5、影响复合材料性能的因素有______、______、______等。
三、简答题1、简述复合材料的定义和特点。
答:复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。
其特点包括:比强度和比模量高;可设计性强,能够根据不同的使用要求进行优化设计;抗疲劳性能好;良好的耐腐蚀性和高温性能等。
2、分析复合材料中增强体和基体的作用。
答:增强体的作用主要是承担载荷,提高复合材料的强度和刚度。
基体的作用包括将增强体粘结在一起,传递和分配载荷,保护增强体免受环境的影响,并赋予复合材料一定的形状和尺寸稳定性。
3、简述复合材料的界面结合类型及其特点。
答:复合材料的界面结合类型主要有机械结合、物理结合和化学结合。
复合材料考试题及答案
复合材料考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 复合材料中增强体的主要作用是什么?A. 提供形状B. 提供强度和刚度C. 提供颜色D. 提供重量答案:B2. 以下哪种材料不属于复合材料?A. 玻璃钢B. 铝合金C. 碳纤维增强塑料D. 玻璃纤维增强塑料答案:B3. 复合材料的层合板中,0°和90°层的作用是什么?A. 增加层合板的厚度B. 提高层合板的抗拉强度C. 提高层合板的抗弯强度D. 提高层合板的抗剪强度答案:C4. 复合材料的界面相通常由哪种材料构成?A. 金属B. 陶瓷C. 聚合物D. 以上都不是答案:C5. 复合材料的疲劳性能通常比哪种材料差?A. 金属材料B. 陶瓷材料C. 聚合物材料D. 玻璃材料答案:A6. 复合材料的热膨胀系数通常比哪种材料低?A. 金属材料B. 陶瓷材料C. 聚合物材料D. 玻璃材料答案:B7. 复合材料的层合板中,45°层的作用是什么?A. 提高层合板的抗拉强度B. 提高层合板的抗弯强度C. 提高层合板的抗剪强度D. 提高层合板的抗冲击性能答案:C8. 复合材料的湿热环境适应性通常比哪种材料差?A. 金属材料B. 陶瓷材料C. 聚合物材料D. 玻璃材料答案:C9. 复合材料的层合板中,±45°层通常用于提高哪种性能?A. 抗拉强度B. 抗弯强度C. 抗剪强度D. 抗冲击性能答案:D10. 复合材料的层合板中,0°层和90°层的交替排列可以提高哪种性能?A. 抗拉强度B. 抗弯强度C. 抗剪强度D. 抗冲击性能答案:B二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 复合材料的以下哪些特性使其在航空航天领域得到广泛应用?A. 高比强度B. 高比刚度C. 良好的耐腐蚀性D. 良好的电磁性能答案:ABC2. 复合材料的以下哪些因素会影响其层合板的性能?A. 增强体的类型B. 基体的类型C. 层合板的层数D. 层合板的厚度答案:ABC3. 复合材料的以下哪些因素会影响其疲劳性能?A. 增强体的类型B. 基体的类型C. 界面相的质量D. 层合板的层数答案:ABC4. 复合材料的以下哪些因素会影响其湿热环境适应性?A. 增强体的类型B. 基体的类型C. 界面相的质量D. 层合板的层数答案:BCD5. 复合材料的以下哪些因素会影响其抗冲击性能?A. 增强体的类型B. 基体的类型C. 层合板的层数D. 层合板的厚度答案:ABC三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述复合材料的定义及其主要特点。
(完整版)复合材料期末复习
复合材料复习资料1复合材料的定义?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。
复合后的产物为固体时才称为复合材料,若为气体或液体,就不能成为复合材料。
2复合材料的分类:1)按基体材料类型分为:聚合物基复合材料;金属基复合材料;无机非金属基复合材料。
(始终有基字)2)按增强材料分为:玻璃纤维复合材料;碳纤维复合材料;有机纤维复合材料;金属纤维复合材料;陶瓷纤维复合材料(始终有纤维二字)3)按用途分为:功能复合材料和结构复合材料。
(两种的区别)结构复合材料主要用做承载力和此承载力结构,要求它质量轻、强度和刚度高,且能承受一定温度。
功能复合材料指具有除力学性能以外其他物理性能的复合材料,即具有各种电学性能、磁学性能、光学性能、声学性能、摩擦性能、阻尼性能以及化学分离性能等的复合材料。
3复合材料的基体:金属基---对于航天与航空领域的飞机、卫星、火箭等壳体和内部结构,要求材料的质量小、比强度和比模量高、尺寸稳定性好,选用镁、铝合金等轻金属合金做基体。
对于高性能发动机,要求材料具有高比强度、高比模量、优良的耐高温性能,同时能在高温、氧化环境中正常工作,可以选择钛基镍基合金以及金属间化合物作为基体材料;对于汽车发动机,选用铝合金基体材料;对于电子集成电路,选用银铜铝等金属为基体。
轻金属基体—铝基、镁基,使用温度在450℃左右或以下使用,用于航天及汽车零部件。
连续纤维增强金属基采用纯铝或单相铝合金,颗粒、晶须增强…采用高强度铝合金。
钛基,使用温度在650℃(450-700),用作高性能航天发动机镍基、铁基钴基及金属间化合物,使用温度在1200℃(1000℃以上),耐高温4聚合物基体一)简答题(各自优缺点)聚合物基复合材料的聚合物基主要有:不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂等热固性树脂。
各自优缺点:二)聚合物基体的作用选择题:a . 将纤维黏在一起;b.分配纤维间的载荷;c .保护纤维不受环境的影响5陶瓷基特点:比金属更高的熔点和硬度,化学性质非常稳定,耐热性、抗老化性好,但脆性大,韧性差。
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。
复合材料成形部分-复习习题
复合材料成形部分-复习习题一、填空题:1)、复合材料主要组成部分有基体、增强体。
2)、金属粉末的常用制备方法:雾化法、机械粉碎法、还原法、气相沉积法。
3)、陶瓷粉体烧结影响因素有:粉体颗粒度、外加剂作用、烧结温度和时间、烧结气氛、成形压力。
4)、粉末材料成形工艺主要有:粉末冶金、压制成形、注射成形、复合成形。
5)、热塑性塑料制品注射成型过程可分为合模、注射、保压、冷却、脱模等几个工序。
6)、注射成型制品的主要缺陷是翘曲,过度充填是引起该缺陷最常见的原因之一。
7)、金属基复合材料基体的选择原则:金属基复合材料的使用要求、金属基复合材料组成的特点、基体金属与增强体的相容性。
8)、金属基的液态制造技术有:真空压力浸渍法、挤压铸造法、搅拌铸造法、液态金属浸渍法、共喷沉积法、热喷涂法等。
二、选择题:1、以下介质一般不作为冷等静压的压力介质是( C ):A油B水C氩气 D 乳化液2、以下不属于热固性复合材料固化工艺特点的是( D ):A 树脂分子与固化剂分子形成活化中间体B 树脂分子与固化剂分子交联C 树脂分子与固化剂分子交联固化,形成三维网状结构D 一个可逆的动态过程3、以下金属基复合材料制备技术中,不属于液体制造技术的是(B ):A 压力浸渍B 沉积法C 挤压、搅拌铸造D 粉末冶金4、以下性质中不属于陶瓷基复合材料的主要特性是( D ):A 耐高温B 抗腐蚀C 高强度D 延展性5、以下不属于金属注射成形工艺技术优点的是(B ):A 产品性能各项同性B 采用少量粘结剂C 可制造粉末冶金无法制造的产品D产品尺寸精度高6、聚合物基复合材料制备的大体过程不包括( D ):A 预浸渍制造B 制件的铺层C 固化及后加工处理D 干燥7、粉末材料主要模压成形工艺不包括( A ):A 注射成形B 温压成形C 热压成形D 模压成形三、判断1 、过程综合指工艺流程的缩短化。
(对)2 、相比于机械粉碎法,雾化法是一种简便且经济的粉末生产方法。
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。
复合材料学题库
复合材料学题库
一、复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料,通过什么方式组合而成?
A. 化学反应
B. 物理混合
C. 熔融共混
D. 特定工艺复合
(答案)D
二、以下哪种材料不属于复合材料的增强体?
A. 玻璃纤维
B. 碳纤维
C. 天然橡胶
D. 芳纶纤维
(答案)C
三、复合材料中的基体材料主要起什么作用?
A. 承受主要载荷
B. 提供美观效果
C. 传递载荷并保护增强体
D. 增加材料的硬度
(答案)C
四、下列哪项不是复合材料相比单一材料的主要优势?
A. 更高的强度
B. 更轻的重量
C. 更低的成本
D. 更好的耐腐蚀性
(答案)C
五、在复合材料制造过程中,以下哪道工序通常不是必需的?
A. 增强体与基体的选择
B. 增强体的预处理
C. 材料的简单混合
D. 复合成型与固化
(答案)C
六、以下哪种复合材料常用于航空航天领域,因其具有高强度、高模量和轻质的特点?
A. 玻璃钢
B. 碳纤维复合材料
C. 木质复合材料
D. 陶瓷基复合材料
(答案)B
七、复合材料的界面结合强度对材料整体性能有何影响?
A. 无显著影响
B. 仅影响材料的外观
C. 直接影响材料的力学性能
D. 仅影响材料的加工性能
(答案)C
八、下列哪种测试方法常用于评估复合材料的层间剪切强度?
A. 拉伸试验
B. 压缩试验
C. 弯曲试验
D. 短梁剪切试验
(答案)D。
复合材料复习题精选试题
复合材料复习题精选试题复合材料复习题一、判断题1.比强度和比模量是材料的强度和模量与其密度之比√2.混杂复合总是指两种以上的纤维增强体×3.陶瓷复合材料中,连续纤维的增韧效果远高于颗粒的增韧效果√4.层板复合材料主要是指由颗粒增强的复合材料×5.复合材料具有可设计性√6.分散相总是较基体强度和硬度高、刚度大×7.原位复合MMC的增强材料/基体界面具有物理和化学稳定性√8.一般颗粒及晶须增强MMC的疲劳强度及寿命比基体金属/合金高√9.基体与增强体的界面在高温使用过程中不发生变化×10.复合材料是由两个组元以上的材料化合而成×11.界面粘结过强的复合材料容易发生脆性断裂√12.混合法则可用于任何复合材料的性能估算×13.纤维长度l 14.竹、麻、木、骨、皮肤是天然复合材料√15.玻璃陶瓷是含有大量微晶体的陶瓷×16.陶瓷基复合材料的最初失效往往是陶瓷基体的开裂√17.所有天然纤维是有机纤维,所有的合成纤维是无机纤维×18.基体与增强体间界面的模量比增强体和基体高,则复合材料的弹性模量也越高×二、选择题1.短纤维复合材料广泛应用的主要原因是(C:短纤维复合材料总是各相同性)2.金属基复合材料的温度范围为(B:350℃~1100℃)3.玻璃钢是(B:玻璃增强纤维塑料)4.功能复合材料(A:是指由功能体和基体的组成的复合材料)5.材料的比强度和比模量越高(B:制作同一零件时自重越大,刚度越大)6.金属基复合材料通常(D:较基体具有更高的高温强度)7.复合材料界面的作用(B:将整体承受的载荷由基体传送到增强体)8.增强材料与基体的作用是(D:基体起粘结作用并起传递应力和增韧作用)9.混合定律(A:表示复合材料性能随组元材料体积含量呈线性关系)10.通常MMC(B:要比基体金属/合金的塑性和韧性差)11.混杂复合材料(B:是具有混杂纤维或颗粒增强的复合材料)12.浸润性(A:当yc+ys 13.偶联剂是怎样的一种试剂(A:既能与基体反应,又能与纤维反应)14.玻璃纤维(A:由二氧化硅玻璃制成)15.晶须(A:是含有缺陷很少的单晶纤维)三、简答题1.简述复合材料的分类形式。
复合材料复习题
复合材料复习题一、判断题1、MMC具有比其基体金属或合金更高的比强度和比模量。
()2、陶瓷纤维增强MMC的抗蠕变性能高于基体金属或合金。
()3、Kevlar纤维具有负的热膨胀系数。
()4、最广泛应用的复合材料是金属基复合材料。
()5、陶瓷复合材料中,连续纤维的增韧效果远远高于颗粒增韧的效果。
()6、聚乙烯纤维是所有合成纤维中密度最低的纤维。
()7、比强度和比模量是材料的强度和模量与其密度之比。
()8、界面间粘结过强的复合材料易发生脆性断裂。
()9、氧化铝纤维仅有-Al2O3晶体结构。
()10、竹、麻、木、骨、皮肤是天然复合材料。
()11、纤维表面处理是为了使纤维表面更光滑。
()11、所有的天然纤维是有机纤维,所有的合成纤维是无机纤维。
()12、石墨纤维的含碳量、强度和模量都比碳纤维高。
()13、基体与增强体的界面在高温使用过程中不发生变化。
()14、硼纤维是由三溴化硼沉积到加热的丝芯上形成的。
()15、玻璃钢问世于二十世纪四十年代。
()16、单向增强和三维增强的Cf/C的力学与物理性能(热膨胀、导热)为各向同性。
()17、采用硼类添加剂,如B2O3、B4C等,Cf/C的抗氧化温度可提高到600℃左右。
()18、目前,高温抗氧化保护涂层已可使Cf/C安全使用温度达1650℃,在更高温度下只能起短时保护作用。
()19、陶瓷基复合材料的最初失效往往是陶瓷基体的开裂。
()20、浸润性是基体与增强体间粘结的必要条件,但非充分条件。
()21、层板复合材料主要是指由颗料增强的复合材料。
()22、分散相总是较基体强度和硬度高、刚度大。
()23、陶瓷基复合材料的制备过程大多涉及高温,因此仅有可承受高温的增强材料才可被用于制备陶瓷基复合材料。
()24、复合材料具有可设计性。
()25、玻璃陶瓷是含有大量微晶体的陶瓷。
()26、Cf/C是目前唯一可用于温度高达2800℃的高温复合材料,但必须是在非氧化性气氛下。
()27、一般沉积碳、沥青碳以及树脂碳在偏光显微镜下具有相同的光学特征,即各向同性。
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-复习材料及答案
复合材料第一章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。
工程复合材料复习题答案
工程复合材料复习题答案1. 工程复合材料的定义是什么?答:工程复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料组合而成的新型材料,这些材料在宏观上保持各自的特性,通过物理或化学方法复合在一起,从而获得比单一材料更优异的性能。
2. 列举工程复合材料的三种主要类型。
答:工程复合材料的三种主要类型包括:纤维增强复合材料、层压复合材料和颗粒增强复合材料。
3. 简述玻璃纤维增强塑料(GFRP)的特点。
答:玻璃纤维增强塑料(GFRP)具有高强度、轻质、耐腐蚀、良好的绝缘性和耐热性等特点,广泛应用于建筑、交通、电气等领域。
4. 碳纤维增强塑料(CFRP)的主要应用领域有哪些?答:碳纤维增强塑料(CFRP)由于其优异的力学性能和轻质特性,主要应用于航空航天、汽车制造、体育器材和高端电子产品等领域。
5. 描述基体材料在复合材料中的作用。
答:基体材料在复合材料中起到粘结增强体的作用,同时保护增强体不受环境影响,提供复合材料的整体形状和尺寸稳定性。
6. 简述复合材料界面的重要作用。
答:复合材料界面是增强体与基体之间的接触区域,其作用是传递应力,保证复合材料的整体性能。
良好的界面可以提高复合材料的强度和耐久性。
7. 列举复合材料的两种主要制造工艺。
答:复合材料的两种主要制造工艺包括:手糊成型和真空导入成型。
8. 复合材料的疲劳性能与其哪些因素有关?答:复合材料的疲劳性能与其材料组成、界面结合强度、制造工艺和使用环境等因素有关。
9. 复合材料的损伤容限是指什么?答:复合材料的损伤容限是指材料在受到损伤后仍能保持其结构完整性和功能性的能力,是评估复合材料安全性的重要指标。
10. 简述复合材料的环境适应性。
答:复合材料的环境适应性涉及其在不同环境条件下的性能变化,包括温度、湿度、紫外线照射、化学物质侵蚀等因素的影响。
良好的环境适应性是复合材料广泛应用的前提。
大学复合材料复习题
大学复合材料复习题复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成,这些材料在宏观上保持各自的物理和化学特性,但在微观上互相结合,形成具有独特性能的新材料。
以下是大学复合材料课程的复习题,供学生参考:一、选择题1. 复合材料通常由哪些基本部分组成?A. 基体材料B. 增强材料C. 表面涂层D. 所有选项2. 以下哪种不是复合材料的增强材料?A. 碳纤维B. 玻璃纤维C. 金属丝D. 橡胶3. 复合材料的界面结合力主要取决于什么?A. 增强材料的强度B. 基体材料的粘度C. 界面的化学和物理性质D. 复合材料的密度4. 复合材料的力学性能主要受哪些因素影响?A. 增强材料的类型和含量B. 基体材料的类型C. 界面结合力D. 所有选项5. 复合材料的制造工艺包括哪些?A. 手糊成型B. 压缩成型C. 树脂传递模塑D. 所有选项二、填空题6. 复合材料的______是指增强材料与基体材料之间的结合力。
7. 复合材料的______是指复合材料在受到外力作用时,不发生破坏的最大承载能力。
8. 复合材料的______是指在受到外力作用后,材料恢复原状的能力。
9. 复合材料的______是指材料在受到外力作用时,抵抗变形的能力。
10. 复合材料的______是指材料在受到外力作用时,抵抗断裂的能力。
三、简答题11. 简述复合材料的分类及其各自的应用领域。
12. 描述复合材料的界面结合力对复合材料性能的影响。
13. 解释复合材料的疲劳性能及其在工程应用中的重要性。
14. 讨论复合材料在航空航天领域的应用及其优势。
15. 分析复合材料在汽车工业中的应用及其对环境的潜在影响。
四、论述题16. 论述复合材料在现代建筑领域的应用及其与传统材料相比的优势和挑战。
17. 探讨复合材料在海洋工程中的应用,以及如何提高其耐腐蚀性能。
18. 分析复合材料在体育器材中的应用,并讨论其对运动员性能的影响。
19. 论述复合材料在生物医学领域的应用前景及其面临的技术挑战。
复合材料期末复习题库
复合材料期末复习题库一、选择题1. 复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学方法复合而成的新材料,其主要特点不包括以下哪项?A. 高强度B. 轻质C. 易加工D. 导电性2. 纤维增强复合材料中,纤维主要作用是提供:A. 韧性B. 耐腐蚀性C. 强度D. 绝缘性3. 以下哪种不是常用的树脂基体材料?A. 环氧树脂B. 聚酯树脂C. 聚乙烯D. 酚醛树脂4. 复合材料的层合板结构中,每层材料的铺设角度对材料的性能有重要影响,其中0°铺设主要提供:A. 抗拉强度B. 抗弯强度C. 抗剪强度D. 抗冲击强度5. 复合材料的界面结合力是影响复合材料性能的关键因素之一,以下哪种方法可以增强界面结合力?A. 增加基体材料的粘度B. 提高纤维的表面粗糙度C. 降低纤维与基体的相容性D. 减少纤维的表面处理二、填空题6. 复合材料通常由______和______两部分组成。
7. 复合材料的命名通常遵循“______+基体材料”的规则。
8. 复合材料的力学性能主要取决于______和______的性能以及它们之间的______。
9. 复合材料的制备工艺包括______、______、______等。
10. 复合材料在______、______、______等领域有广泛的应用。
三、简答题11. 简述复合材料的优势和局限性。
12. 解释什么是复合材料的界面相容性和界面结合力,并说明它们对复合材料性能的影响。
13. 描述复合材料的常见制备工艺,并简述每种工艺的特点。
14. 举例说明复合材料在航空航天领域的应用。
15. 讨论复合材料在环境友好和可持续发展方面的优势。
四、计算题16. 假设有一块碳纤维增强环氧树脂基复合材料,其体积分数为60%碳纤维和40%环氧树脂。
已知碳纤维的密度为1.75 g/cm³,环氧树脂的密度为1.15 g/cm³,试计算该复合材料的密度。
五、论述题17. 论述复合材料在现代汽车工业中的应用及其对汽车性能的影响。
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1 什么是复合材料,复合材料有哪些特点,并结合复合材料的特点说明其应用领域广泛的原因。
答:复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。
各种材料在性能上互相取长补短,产生协同作用,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足不同的要求。
复合材料的特点:A 典型的复合材料是在一个特定的基体中,填充有一种或多种填充体;B 既能保留原组分或材料的主要特色,并通过复合效应获得原组分所不具备的性能;C 可以通过材料设计使各组分的性能相互补充并彼此关联,从而获得新的优越性能表面处理方法:化学气相沉积;物理气相沉积;溶胶、凝胶法;电镀、化学镀6 热塑性树脂基复合材料与热固性树脂基复合材料在性能和加工工艺上的区别是什么?答:热塑性树脂是指具有线型或分枝型结构的有机高分子化合物,热固性树脂是以不饱和聚酯、环氧树脂、酚醛树脂等为主的高分子化合物。
性能上:热塑性树脂—柔韧性大,脆性低,加工性能好,但刚性、耐热性、尺寸稳定性差热固性树脂—刚性大,耐腐蚀性、耐热性、尺寸稳定性好,不易变形,成型工艺复杂,加工较难加工工艺上:热塑性树脂—受热软化或熔融,可进行各种线型加工,冷却后变得坚硬。
再受热,又可进行熔融加工,具有可重复加工性。
热固性树脂—受热熔融的同时发生固化反应,形成立体网状结构,冷却后再受热不熔融,在溶剂中不溶解,不具有重复加工性。
8 什么是纳米复合材料?答:纳米复合材料是指尺度为1 nm一100 nm的超微粒经压制、烧结或溅射而成的凝聚态固体。
它具有断裂强度高、韧性好,耐高温等特性。
10 举出一个复合材料树脂体系的实例,并说明各组分的作用。
答:如不饱和聚酯树脂体系,各组分及其作用如下:1 交联剂:通过引发剂作用使线性聚酯分子交联成三维网状的体型大分子结构。
2 引发剂:打开交联剂分子和不饱和聚酯分子链上的双键,开形成自由基,发生自由共聚反应,达到交联固化的目的。
引发剂一般为过氧化物。
3 促进剂:使引发剂降低分解活化能,降低引发温度。
4 阻聚剂:增加不饱和聚酯树脂的贮存稳定性,调节适用期。
5 增稠剂:调节不饱和聚酯树脂的粘度。
7、纤维表面处理是为了使纤维表面更光滑。
(⨯)8、Kevlar纤维具有负的热膨胀系数。
(⨯)1、C f/C是目前唯一可用于温度高达2800℃的高温复合材料,但必须是在非氧化性气氛下。
(√)8、目前,高温抗氧化保护涂层已可使C f/C安全使用温度达1650℃,在更高温度下只能起短时保护作用。
(√)1、基体与增强体的界面在高温使用过程中不发生变化。
(⨯)2、比强度和比模量是材料的强度和模量与其密度之比。
(√)3、浸润性是基体与增强体间粘结的必要条件,但非充分条件。
(√)6、脱粘是指纤维与基体完全发生分离的现象。
(⨯)7、混合法则可用于任何复合材料的性能估算。
(⨯)二、选择题:从A、B、C、D中选择出正确的答案。
1、复合材料界面的作用(B)A、仅仅是把基体与增强体粘结起来。
B、将整体承受的载荷由基体传递到增强体。
C、总是使复合材料的性能得以改善。
D、总是降低复合材料的整体性能。
2、浸润性(A、D)A、当γsl+γlv<γsv时,易发生浸润。
B、当γsl+γlv>γsv时,易发生浸润。
C、接触角θ=0︒时,不发生浸润。
D、是液体在固体上的铺展。
3、增强材料与基体的作用是(A、D)A、增强材料是承受载荷的主要组元。
B、基体是承受载荷的主要组元。
C、增强材料和基体都是承受载荷的主要组元。
D、基体起粘结作用并起传递应力和增韧作用。
4、混合定律(A)A、表示复合材料性能随组元材料体积含量呈线性变化。
B、表示复合材料性能随组元材料体积含量呈曲性变化。
C、表达了复合材料的性能与基体和增强体性能与含量的变化。
D、考虑了增强体的分布和取向。
7、短纤维复合材料广泛应用的主要原因(A、B)A、短纤维比连续纤维便宜。
B、连续纤维复合材料的制造方法灵活。
C、短纤维复合材料总是各相同性。
D、使短纤维定向排列比连续纤维容易。
3、玻璃纤维增强环氧复合材料力学性能受吸湿影响,原因是(B、D)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、纤维吸湿、强度降低。
D、破坏纤维与基体界面。
4、碳纤维表面处理是为了(A、C、D)A、表面引入活性官能团,如羧基、羟基、羰基等。
B、表面引入偶联剂。
C、清除表面污染。
D、增加纤维与基体粘结强度。
5、偶联剂是这样一种试剂:(A、C)A、它既能与纤维反应,又能与基体反应。
B、它能与纤维反应,但不能与基体反应,也不与基体相容。
C、它能与纤维反应,不与基体反应,但与基体相容。
D、它不与纤维反应,但与基体反应或相容。
1、通常MMC(metal matrix composite)(B、C)A、采用高熔点、重金属作为基体。
B、要比基体金属或合金的塑性与韧性差。
C、要比基体金属或合金的工作温度高。
D、要比基体金属或合金的弹性模量低。
2、原位MMC(B、D)A、可以通过压铸工艺制备。
B、可以通过定向凝固工艺制备。
C、可以通过扩散结合或粉末法制备。
D、可以通过直接金属氧化法(DIMOX TM)制备。
3、单向纤维增强MMC的纵向拉伸模量(A、D)A、随纤维体积含量的增加而增加。
B、与纤维体积含量无关,而与纤维和基体的模量有关。
C、与横向拉伸模量相同。
D、与基体的模量有关。
4、在体积含量相同情况下,SiC晶须与颗粒增强MMC(B)A、具有基本相同的抗拉强度和屈服强度。
B、具有基本相同的拉伸模量。
C、具有基本相同的断裂韧性。
D、具有基本相同的蠕变性能。
6、为了改善增强材料与基体浸润性,制备MMC时,可以通过(A、B、D)A、基体合金化,以降低液态基体的表面张力。
B、基体合金化,以增加液态基体与增强材料的界面能。
C、涂层,增加增强材料的表面能。
D、涂层,降低增强材料的表面能。
7、MMC中,目前典型的增强材料/基体界面包括有(A、B、C)A、不发生溶解,也不发生界面反应,如B f/Al。
B、不发生溶解,但发生界面反应,如B f/Ti。
C、极不容易互相浸润,但能发生强烈界面反应,如C f/Al。
D、既容易互相浸润,又不发生界面反应,如SiC f/At。
3、微裂纹增韧(A、D)A、主要是由于颗粒热膨胀系数不同产生的残余应力。
B、是由于颗粒总处于拉应力状态。
C、是由于颗粒总处于压应力状态。
D、颗粒的压力状态与热膨胀系数失配和压力大小有关。
4、相变增韧(B、C)A、是由于陶瓷基体中加入的氧化锆由单斜相转变为四方相。
B、是由于陶瓷基体中加入的氧化锆由四方相转变为单斜相。
C、其增韧机理是陶瓷基体由于氧化锆相变产生了微裂纹。
D、总是导致陶瓷基复合材料的强度下降。
5、纤维拔出(C、D)A、是纤维在外力作用下与基体的脱离。
B、其拔出能总是小于脱粘能。
C、其拔出能总是大于脱粘能。
D、增韧作用比纤维脱粘强。
1、Kevlar纤维(A、B)A、由干喷湿纺法制成。
B、轴向强度较径向强度高。
C、强度性能可保持到1000℃以上。
D、由化学沉积方法制成。
2、玻璃纤维(A、C、D)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、具有短程网络结构。
D、价格便宜、品种多。
5、聚乙烯纤维(A、C)A、纤维强度随分子量增大而增高。
B、分子量越大,加工越容易。
C、熔点较低,约135℃左右。
D、能在200℃使用。
7、各种纤维在拉伸断裂前不发生任何屈服,但在SEM下观察到(A、D)A、Kevlar纤维呈韧性断裂,有径缩及断面减小。
B、碳纤维呈韧性断裂,有断面收缩。
C、玻璃纤维呈韧性断裂,有断面收缩。
D、碳纤维、玻璃纤维呈脆性断裂,无断面收缩。
8、在所有纤维中(A、B、D)A、聚乙烯纤维具有最佳的比模量和比强度搭配。
B、碳纤维的比模量最高。
C、氧化铝纤维的比模量和比强度最高。
D、玻璃纤维的比模量最低。
1、C/C具有:(B、C)A、比PMC、MMC更高的高温强度。
B、假塑性断裂特性,在高温下比陶瓷或石墨的断裂韧性高。
C、优异的高温摩擦摩损特性。
D、各向同性的拉伸、压缩强度和模量。
2、C/C可以做为:(A、B、D)A、比石墨性能更好的高温热压模具。
B、军用或民用飞机刹车装置中的摩擦材料。
C、航天飞机的机翼和鼻锥。
D、固体火箭发动机喷管的喉衬或喷口部件。
3、C/C中的基体碳,可以选用:(A、D)A、沥青碳。
B、天然石墨。
C、炭黑。
D、沥青碳、沉积碳和树脂碳共同作为基体碳。
4、C/C的CVD工艺(A、B、C)A、其原理与陶瓷基复合材料的CVI 相同。
B、可分为等温、温度梯度、压力梯度以及温度-压力梯度等工艺方法。
C、该工艺中,为防止孔隙口的堵塞,应使扩散速度大于沉积速度。
D、该工艺中,为防止孔隙口的堵塞,应使扩散速度小于沉积速度。
5、选择C/C高温抗氧化涂层材料的主要关键是:(C)A、涂层材料的高熔点。
B、涂层材料高温抗氧化性和热膨胀系数。
C、涂层的氧扩散渗透率极低和与C/C 的热膨胀系数匹配性。
D、涂层材料高温挥发性。
三、如何改善聚合物的耐热性能?产生交联结构(对于热固性树脂、有机硅树脂等,工艺条件影响聚合物的交联密度)。
增加高分子链的刚性(引进不饱和共价键或环状结构(脂环、芳环、杂环)、引入极性基团)。
提高聚合物分子链的键能,避免弱键的存在(例:以C-F键完全取代C-H键,可大大提高聚合物的热稳定性)。
形成结晶聚合物,结晶聚合物的熔融温度大大高于相应的非结晶聚合物。
四、简述不饱和聚酯树脂基体的组成、代表物质及作用。
主要成分:不饱和聚酯树脂,按化学结构可分为顺酐型、丙烯酸型、丙烯酸环氧酯型聚酯树脂。
辅助材料:交联剂、引发剂和促进剂交联剂:烯类单体,既是溶剂,又是交联剂。
能溶解不饱和聚酯树脂,使其双键间发生共聚合反应,得到体型产物,以改善固化后树脂的性能。
常用的交联剂:苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、邻苯二甲酸二丙烯酯、乙烯基甲苯等。
引发剂:一般为有机过氧化物,在一定的温度下分解形成游离基,从而引发不饱和聚酯树脂的固化。
常用的引发剂:过氧化二异丙苯[C6H5C(CH3)2]2O2、过氧化二苯甲酰(C6H5CO)2O2。
促进剂:把引发剂的分解温度降到室温以下。
对过氧化物有效的促进剂:二甲基苯胺、二乙基苯胺、二甲基甲苯胺等。
对氢过氧化物有效的促进剂:具有变价的金属钴:环烷酸钴、萘酸钴等。
五、简述不饱和聚酯树脂的固化特点。
不饱和聚酯树脂的固化是放热反应,可分为三个阶段:胶凝阶段:从加入促进剂到不饱和聚酯树脂变成凝胶状态的时间,是固化过程最重要的阶段。
影响胶凝时间的因素:阻聚剂、引发剂和促进剂的加入量,交联剂的蒸发损失,环境温度和湿度等。
硬化阶段:从树脂开始胶凝到具有一定硬度,能把制品从模具上取下为止的时间。
完全固化阶段:通常在室温下进行,可能需要几天至几星期。