复合材料概论复习提要
一、名词解释
1、复合材料
2、基体
3、增加体
4、聚合物基复合材料
5、金属基复合材料
6、陶瓷基复合材料
7、水泥基复合材料
8、碳/碳复合材料
9、玻璃钢
10、脱模剂
11、复合材料的蠕变
12、CVD
13、玻璃纤维
14、碳纤维
15硼纤维
16氧化铝纤维
17、晶须
18、A玻纤、E玻纤、S玻纤、M玻纤
19玻璃纤维增加环氧树脂
20玻璃纤维增加酚醛树脂
21玻璃纤维增加聚酯树脂
22、单模、对模
23、等代设计法。
24、水泥
二、重要学问点
1、复合材料中的基体有三种主要作用。
2、复合材料的界面的作用和效应。
3、复合材料的可设计性以及意义、如何设计防腐蚀（碱性）玻璃纤维增加塑料。
4、增加材料的表面处理、沃兰（Volan）的结构式，沃兰和有机硅烷对玻纤表面处理的机理。
5、玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶的生产过程以及性能（优点和缺点）、表面处理方法。
6、不饱和聚酯树脂的固化过程以及性能（优缺点）。
7、玻璃纤维增加环氧树脂、玻璃纤维增加酚醛树脂、玻璃纤维增加聚酯树脂主要性能。
8、铝基复合材料的制造与加工。
9、陶瓷基复合材料的使用温度范围。
10、晶须或者纤维增韧陶瓷基复合材料的制造工艺和成型加工方法。
11、RTM成型工艺、模压成型工艺和手糊成型工艺。
12、在连续玻璃纤维及其制品的制造过程中，拉丝时要用浸润剂的缘由。
13、金属基纤维复合材料的界面结合形式以及影响界面稳定性的因素,
14、晶须增韧陶瓷基复合材料的强韧化机理。
复合材料概论习题集 一、解释名词与术 1.碳/碳复合材料: C/C复合材料是碳纤维增强炭基复合材料的简称,也是一 种高级复合材料。它不仅具有石墨材料的固有本性,而且还具有碳纤维复合材料的优异性能。 2.纤维增强水泥:以水泥为基体与纤维组合得到拥有抗裂性和抗冲击能力更好的新型复合材料。 3.先进复合材料:早期发展出现的复合材料,由于性能相对比较低,生产量大, 适用面广,可称之为常用复合材料。后来随着高技术发展的需要,在此基础上又发展出性能高的复合材料成为先进复合材料。 4.片状模塑料:是用不饱和聚酯树脂、增稠剂、引发剂、交联剂、低收缩添加剂、填料、内脱模剂、着色剂等混合成树脂糊浸渍短切玻璃纤维粗纱或玻璃纤维毡,并在两面用聚乙烯或聚膜包覆起来形成的片状模压成型材料。 5.凯芙拉纤维:凯芙拉纤维属芳族聚酰胺类有机纤维,属于一种液态结晶性棒 状分子,它具有非常好的热稳定性,抗火性,抗化学性,绝缘性,以及高强度及模数。 6.环氧树脂:凡是含有二个以上环氧基的高聚物统称为环氧树脂。 7.安全系数:水工建筑物、结构或构件的抗破坏强度与设计荷载效应组合的比值,它是建筑物、结构或构件的安全储备的指标。 8.氧指数:是指在规定的条件下,材料在氧氮混合气流中进行有焰燃烧所需的 最低氧浓度。
9.ABS树脂:ABS树脂是指丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物,是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料。 10.团状模塑料:其主要原料由GF(短切玻璃纤维)、UP(不饱和树脂)、MD (填料)以及各种添加剂经充分混合而成的料团状预浸料。有优良的电气性能,机械性能,耐热性,耐化学腐蚀性,又适应各种成型工艺。 11.缠绕工艺:将浸过树脂胶液的连续纤维或布带,按照一定规律缠绕到芯模上,然后固话脱模成为增强塑料制品的工艺过程。 12.湿法缠绕:是将纤维集束(纱式带)浸胶后,在张力控制下直接缠绕到芯模上。 13.干法缠绕:是采用经过预浸胶处理的预浸纱或带,在缠绕机上经加热软化至粘流态后缠绕到芯模上。 14.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。 15.酚醛树脂:酚醛树脂也叫电木,又称电木粉。耐弱酸和弱碱,遇强酸发生分解,遇强碱发生腐蚀。不溶于水,溶于丙酮、酒精等有机溶剂中。苯酚与甲醛缩聚而得。 16.界面:复合材料的界面是指基体与增强物之间化学成分有显著变化的、构 成彼此结合的、能起载荷传递作用的微小区域。 17.聚酰胺树脂:聚酰胺是具有许多重复的酰胺基的一类线型聚合物的总称,通常叫做尼龙。
第一章总论 1、名词：复合材料基体增强体结构复合材料功能复合材料 复合材料(Composite materials)，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。 包围增强相并且相对较软和韧的贯连材料，称为基体相。 细丝(连续的或短切的)、薄片或颗粒状，具有较高的强度、模量、硬度和脆性，在复合材料承受外加载荷时是主要承载相，称为增强相或增强体。它们在复合材料中呈分散形式，被基体相隔离包围，因此也称作分散相。 结构复合材料：用于制造受力构件的复合材料。 功能复合材料：具有各种特殊性能（如阻尼，导电，导磁，换能，摩擦，屏蔽等）的复合材料。 2、在材料发展过程中，作为一名材料工作者的主要任务是什么？ （1）发现新的物质，测试其结构和性能； （2）由已知的物质，通过新的制备工艺，改变其显微结构，改善材料的性能；（3）由已知的物质进行复合，制备出具有优良性能的复合材料。 3、简述现代复合材料发展的四个阶段。 第一代：1940-1960 玻璃纤维增强塑料 第二代：1960-1980 先进复合材料的发展时期 第三代：1980-2000 纤维增强金属基复合材料 第四代：2000年至今多功能复合材料（功能梯度复合材料、智能复合材料） 4、简述复合材料的命名和分类方法。 增强材料+（/）基体+复合材料 按增强材料形态分：连续纤维复合材料，短纤维复合材料，粒状填料复合材料，编织复合材料； 按增强纤维种类分类：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，混杂复合材料（复合材料的“复合材料”）；按基体材料分类：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； 按材料作用分类：结构复合材料，功能复合材料。 5、简述复合材料的共同性能特点。 (1)、综合发挥各组成材料的优点，一种材料具有多种性能； (2)、复合材料性能的可设计性； (3)、制成任意形状产品，避免多次加工工序。 6、简述聚合物基复合材料的主要性能特点。 (1)、比强度、比模量大(2)、耐疲劳性能好(3)、减震性好(4)、过载时安全性好(5)、具有多种功能性(耐烧蚀性能，摩擦性能好，电绝缘性能高，耐腐蚀性能优良，有特殊的光学、电学、磁学特性。)(6)、很好的加工工艺性 7、简述金属基复合材料的主要性能特点。
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复合材料习题 第四章 一、判断题：判断以下各论点的正误。 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。（√） 4、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。（⨯） 5、界面间粘结过强的复合材料易发生脆性断裂。（√） 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。（⨯） 8、纤维长度l
复合材料概论 王荣国武卫莉谷万里主编 复习 第一章总论 复合材料定义：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；在复合材料中通常有一个相为连续相，称为基体，另一相为分散相，陈伟增强材料。 生产量较大，适用面广，性能相对较低的为常用复合材料，高精尖的为先进复合材料。 复合材料的命名：玻璃纤维环氧树脂复合材料、玻璃/环氧复合材料，玻璃纤维复合材料，环氧树脂复合材料，玻璃纤维增强环氧树脂复合材料。 常用的分类方法： 1．按增强材料形态分类〔连续纤维复合、短纤维复合、颗粒复合、编织复合〕 2．按增强材料纤维种类分类〔玻璃纤维、碳纤维、有机纤维、金属纤维、陶瓷纤维、混合〕3．按基体材料分类〔聚合物基、金属基、无机非金属基〕 4．按材料作用分类〔结构复合材料、功能复合材料〕 复合材料的共同特点： 1．可综合发挥各组成材料的优点 2．可按对材料性能的需要进行材料的设计和制造〔最大特点！！〕 3．可制成所需的任意形状的产品 聚合物基复合材料的主要性能： 1．比强度、比模量大 2．耐疲劳性能好 3．减震性能好 4．过载时平安性能好 5．具有多种功能性 6．良好的加工工艺性 金属基复合材料的主要性能 1．高比强度、比模量 2．导热导电性能优良 3．热膨胀系数小、尺寸稳定 4．良好的高温性能 5．耐磨性好 6．良好的疲劳性能 7．不吸潮、不老化、气密性好 陶瓷基复合材料的主要性能：强度高、硬度大、耐高温、抗氧化、高温下抗磨损性能好、耐化学腐蚀性优良、热膨胀系数和相对密度较小；断裂韧性低，限制其为结构材料使用。 复合材料力学性能取决于增强材料的性能、含量和分布，取决于基体材料的性能和含量 第二章复合材料的基体材料 1 基体材料是金属基复合材料的主要组成，起着固结增强物、传递和承受各种载荷〔力热电〕的作用。 2 金属基：铝及铝合金、镁合金、钛合金、镍合金、铜与铜合金、锌合金、铅、钛铝、镍铝金属间化合物等 3 在连续纤维增强金属基复合材料中基体的主要作用是以充分发挥增强纤维的性能为主，基体本身应与纤维有良好的相容性和塑性，而并不要求基体本身有很高的强度。
复合材料概论习题
复合材料习题 第四章 一、判断题：判断以下各论点的正误。 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。（√） 4、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。（⨯） 5、界面间粘结过强的复合材料易发生脆性断裂。（√） 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。（⨯） 8、纤维长度l
复合材料概论总思考题 —•复合材料总论 1.什么是复合材料？复合材料的主要特点是什么？ ①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。 ②1）组元之间存在着明显的界面；2）优良特殊性能；3）可设计性；4）材料和结构的统一 2.复合材料的基本性能（优点）是什么？——请简答6个要点 （1）比强度，比模量高（2）良好的高温性能（3）良好的尺寸稳定性（4）良好的化学稳定性（5）良好的抗疲劳、蠕变、冲击和断裂韧性（6）良好的功能性能 3.复合材料是如何命名的？如何表述？举例说明。4种命名途径 ①根据增强材料和基体材料的名称来命名，如碳纤维环氧树脂复合材料 ②（1）强调基体：酚醛树脂基复合材料（2）强调增强体：碳纤维复合材料（3）基体与增强体并用：碳纤维增强环氧树脂复合材料（4）俗称：玻璃钢 4•常用不同种类的复合材料（PMC,MMC,CMC）各有何主要性能特点? 5.复合材料在结构设计过程中的结构层次分几类，各表示什么？在结构设计过程中的设计层次如何，各包括哪些内容?3个层次 答：1、一次结构：由集体和增强材料复合而成的单层材料,其力学性能决定于组分材料的力学性能、相几何和界面区的性能； 二次结构：由单层材料层复合而成的层合体,其力学性能决定于单层材料的力学性能和铺层几何三次结构：指通常所说的工程结构或产品结构,其力学性能决定于层合体的力学性能和结构几何。 2、①单层材料设计：包括正确选择增强材料、基体材料及其配比，该层次决定单层板的性能； ②铺层设计：包括对铺层材料的铺层方案作出合理安排，该层次决定层合板的性能； ③结构设计：最后确定产品结构的形状和尺寸。 6.试分析复合材料的应用及发展。 答：①20世纪40年代，玻璃纤维和合成树脂大量商品化生产以后，纤维复合材料发展成为具有工程意义的材料。至60年代,在技术上臻于成熟,在许多领域开始取代金属材料。 ②随着航空航天技术发展，对结构材料要求比强度、比模量、韧性、耐热、抗环境能力和加工性能都好。针对不同需求,出现了高性能树脂基先进复合材料,标志在性能上区别于一般低性能的常用树脂基复合材料。以后又陆续出现金属基和陶瓷基先进复合材料。 ③经过60年代末期使用,树脂基高性能复合材料已用于制造军用飞机的承力结构,今年来又逐步进入其他工业领域。 ④70年代末期发展的用高强度、高模量的耐热纤维与金属复合,特别是与轻金属复合而成金属基复合材料，克服了树脂基复合材料耐热性差和不到电、导热性低等不足。