工学复合材料有关习题
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可编辑修改精选全文完整版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,那么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别离的现象。
〔⨯〕7、混合法那么可用于任何复合材料的性能估算。
〔⨯〕8、纤维长度l<l c时,纤维上的拉应力达不到纤维的断裂应力。
〔√〕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。
5、剪切效应是指〔A〕A、短纤维与基体界面剪应力的变化。
B、在纤维中部界面剪应力最大。
C、在纤维末端界面剪应力最大。
D、在纤维末端界面剪应力最小。
6、纤维体积分量一样时,短纤维的强化效果趋于连续纤维必须〔C〕A、纤维长度l=5l c。
B、纤维长度l<5l c。
C、纤维长度l=5-10l c。
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 玻璃钢2、复合材料的优点不包括()A 高强度B 高模量C 耐腐蚀D 加工难度小3、常见的增强体材料不包括()A 玻璃纤维B 碳纤维C 芳纶纤维D 聚乙烯纤维4、以下哪种树脂常用于复合材料?()A 酚醛树脂B 聚乙烯树脂C 聚丙烯树脂D 聚苯乙烯树脂5、复合材料的界面性能对其整体性能有着重要影响,以下哪种方法不能改善复合材料的界面性能?()A 对增强体进行表面处理B 选择合适的树脂基体C 增加增强体的含量D 采用合适的成型工艺二、填空题1、复合材料按用途可分为结构复合材料和_____复合材料。
2、碳纤维增强复合材料的比强度比钢_____(高/低)。
3、玻璃纤维增强复合材料中,玻璃纤维的作用是_____。
4、复合材料的成型工艺包括手糊成型、_____成型、缠绕成型等。
5、树脂基复合材料的基体主要作用是_____和传递载荷。
三、简答题1、简述复合材料的定义及特点。
2、比较玻璃纤维和碳纤维的性能差异。
3、说明复合材料界面的作用,并列举改善界面性能的方法。
4、介绍几种常见的金属基复合材料及其应用领域。
5、阐述复合材料在航空航天领域的应用优势。
四、论述题1、论述复合材料的发展趋势,并举例说明。
2、从性能、成本、制造工艺等方面综合分析复合材料在汽车工业中的应用前景。
下面我们来逐一分析这些题目。
选择题部分:第 1 题,铝合金是单一的金属材料,不属于复合材料,其他选项如钢筋混凝土、碳纤维增强复合材料、玻璃钢都属于复合材料,所以答案是 B。
第 2 题,复合材料通常具有高强度、高模量和耐腐蚀等优点,但一般来说加工难度较大,而不是加工难度小,所以答案是 D。
第 3 题,聚乙烯纤维一般不常用作复合材料的增强体,玻璃纤维、碳纤维和芳纶纤维则是常见的增强体材料,答案是 D。
第 4 题,酚醛树脂常用于复合材料,而聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚苯乙烯树脂在复合材料中的应用相对较少,答案是 A。
1. 简述复合材料的分类。
简述复合材料的分类形式。
P2~3 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:(1)具有能明显提高基体某种所需的特殊性能;(2)增强体应具有稳定的化学性质;(3)与基体有良好的润湿性4. 聚合物用作基体材料时的作用是什么?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。
金属纤维主要有铍、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。
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。
复合材料一、选择题(单选题)。
1.复合材料的优点是①强度高,②质量轻,③耐高温,④耐腐蚀A.①④B.②③C.①②④D.①②③④2.符合材料中往往有一种作为基体,另一种材料作为A.增塑剂B.发泡剂C.防老剂D.增强剂3.硅酸铜钡是当今用最新科学技术手段合成的一种物质应用于制造唐三彩等彩色陶瓷,颜色非常艳丽,然而科学家发现,我国唐朝的兵马俑用的是一种颜料竟然也是硅酸铜钡。
根据以上事实推测硅酸铜钡的叙述错误的是A.易溶于水B.属于硅酸盐材料C.属于纯净物D.质软易变形4.人类历史上的石器时代、青铜器时代、铁器时代都是以材料作为时代的重要标志。
从20世纪50年代金属材料占绝对有时到21世纪已经形成金属材料、聚合物材料、陶瓷材料和复合材料四大类工程材料平分秋色的格局。
下列材料的有关叙述正确的是A.传统无机非金属材料具有耐高温、抗腐蚀、耐冲击的优点B.我国从唐代开始就能制造陶瓷C.人类制造出的第一种材料是水泥D.唐三彩、砂锅、蒸发皿、表面皿都属于陶瓷制品5.下列材料的特性及用途叙述不正确的是A.氯化铝陶瓷具有两性,可用来制造人造牙齿B.氮化硅陶瓷耐高温且不易传热,可用来制造柴油机C.光导纤维传导光的性能很强,是非常好的通讯材料D.人造刚玉硬度高,用于制造刚玉球磨机6.下列叙述正确的是A.SiO2不属于无机非金属材料B.金属不能作为结构材料C.玻璃也是一种新型非金属材料D.C60也是一种材料纳米材料是指在10-9-10-7m尺寸的材料。
这种材料由于尺寸很小,因而具有许多与传统材料截然不同的性质,例如通常的金属材料大多是银白色有金属光泽的,而纳米金属材料却是黑色的。
据预测,纳米材料和纳米技术会引起生产和日常生活各方面的革命性变化,是21世纪新技术发展的前沿。
根据以上材料回答7-8题7.1纳米(1nm)是A.1⨯10-7mB.1⨯10-8mC. 1⨯10-9mD. 1⨯10-10m8.原子的直径处于下列哪一种数量级A.1⨯10-8mB.1⨯10-9mC.1⨯10-10mD.1⨯10-11m9.随着社会的发展,复合材料是一种新型的有发展前途的材料,目前复合材料最主要的应用领域是A.高分子分离膜B.人类的人工器官C.宇宙航空材料D.新型药物10.复合材料的使用使导弹的射程有了很大的提高,其主要原因在于A.复合材料的使用可以使导弹能经受超高温的变化B.复合材料的使用可以使导弹的质量减轻C.复合材料的使用可以使导弹能承受超高强度的改变D.复合材料的使用可以使导弹能承受温度的剧烈变化二、非选择题。
复合材料复习题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<lc 时,纤维上的拉应力达不到纤维的断裂应力√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<ygs时,易发生浸润)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。
复合材料练习题复合材料是由两种或两种以上的材料组成的,具有互补优势的新材料。
它们通过物理或化学方式结合在一起,以获得更高的强度、刚度和耐磨性等性能。
复合材料在航空航天、汽车、建筑和体育器材等领域得到广泛应用。
本篇文章将介绍复合材料练习题,以帮助读者更好地了解复合材料的知识。
1. 什么是复合材料?复合材料是由至少两种不同类型的材料组成的材料系统。
这些材料通常被称为基材和增强材料。
基材是主要的载体,并且在整个复合材料中起到结构支持的作用。
而增强材料则用于增加复合材料的强度和刚度等特性。
2. 复合材料的优点有哪些?与传统材料相比,复合材料具有以下优点:- 高强度和刚度:复合材料的强度和刚度优于许多传统材料,如金属和塑料。
这使得复合材料在要求高强度和轻量化的应用中得到广泛应用。
- 耐腐蚀性:复合材料对腐蚀和化学物质的影响较小,因此在恶劣环境下能够更好地保持其性能。
- 良好的热性能:复合材料具有较低的热传导性能,能够在高温和低温环境下保持较稳定的性能。
- 设计灵活性:复合材料可以通过调整基材和增强材料的比例和结构来实现不同的性能需求,从而实现设计的灵活性。
- 能源和成本效益:由于复合材料的轻量化和高强度特性,其在能源和成本方面具有较大的优势。
3. 复合材料的分类有哪些?根据基材和增强材料的不同,复合材料可以分为多种类型:- 碳纤维复合材料:以碳纤维作为增强材料,并与树脂等基材组合。
碳纤维复合材料具有较高的强度和刚度,常用于航空航天和运动器材等领域。
- 玻璃纤维复合材料:以玻璃纤维作为增强材料,并与树脂等基材结合。
玻璃纤维复合材料具有良好的耐磨性和抗冲击性,常用于建筑和汽车等领域。
- 陶瓷基复合材料:以陶瓷作为基材,并通过添加增强材料来提高其性能。
陶瓷基复合材料具有优异的耐高温和耐磨性,常用于高温工艺和摩擦部件等应用。
- 金属基复合材料:以金属作为基材,并与陶瓷或其他金属相结合。
金属基复合材料具有高强度和导热性能,常用于航空航天和能源领域。
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。
复合材料练习题第一章绪论一、选择题:从A、B、C、D当选择出正确的答案。
1.混杂复合材料()A.仅指两种以上增强材料组成的复合材料B.是具有混杂纤维或颗粒增强的复合材料C.总被以为是两向编织的复合材料D. 一样为多层复合材料2.玻璃钢是()A.玻璃纤维增强A1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。
3.功能复合材料()A.是指由功能体和基体组成的复合材料。
B.包括各类力学性能曲复合材料。
C.包括各类电学性能的复合材料。
D.包括各类声学性能的复合材料。
4.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制作同一零件的自重越小、刚度越小。
D.制作同一零件的自重越大、刚度越小。
5.以下图中属于短纤维增强的复合材料是()ABC D二、复合材料为何具有可设计性?简述复合材料设计的意义。
组分的选择、各组分的含量及散布设计、复合方式和程度、工艺方式和工艺条件的操纵等均阻碍复合材料的性能,给予复合材料的可设计性。
意义:①每种组分只奉献自己的优势,躲开自己的缺点。
②由一组分的优势补偿另一组分的缺点,做到性能互补。
③使复合材料取得一种新的、优于各组分的性能(叠加效应)。
优胜劣汰、性能互补、推陈出新。
第二章复合材料的界面一、选择题:从A、B、C、D当选择出正确答案。
1.复合材料界面的作用()A.仅仅是把基体与增强体粘结起来。
B.将增强体经受的载荷由基体传递到增强体。
C老是使复合材料的性能得以改善。
D.老是降低复合材料的整体性能。
2.浸润性()A.当Y SL+Y LG<Y SG时,易发生浸润。
B.当Y SL+Y LG>Y SG时,易发生浸润。
C.接触角。
=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.增强材料是经受载荷的要紧组元。
B .基体是经受载荷的要紧组元。
C.增强材料与基体都是经受载荷的要紧组元。
复合材料与工程基础知识单选题100道及答案解析1. 下列材料中不属于复合材料的是()A. 钢筋混凝土B. 玻璃钢C. 碳纤维D. 铝合金答案:D解析:铝合金是金属合金,属于金属材料,不是复合材料。
2. 复合材料的优点是()A. 强度高、密度大B. 强度高、质量轻C. 耐高温、不耐腐蚀D. 耐磨损、导电性好答案:B解析:复合材料通常具有强度高、质量轻的优点。
3. 以下哪种不是增强体在复合材料中的作用()A. 增加强度B. 提高韧性C. 降低成本D. 改善性能答案:C解析:增强体主要是增加强度、提高韧性、改善性能,一般不能降低成本。
4. 常见的复合材料基体不包括()A. 金属B. 陶瓷C. 塑料D. 石墨答案:D解析:石墨一般不作为复合材料的基体。
5. 玻璃纤维增强复合材料中,玻璃纤维的作用是()A. 基体B. 增强体C. 胶粘剂D. 填充剂答案:B解析:在玻璃纤维增强复合材料中,玻璃纤维是增强体。
6. 下列属于结构复合材料的是()A. 导电复合材料B. 耐磨复合材料C. 航空航天用复合材料D. 隔热复合材料答案:C解析:航空航天用复合材料主要用于承受载荷,属于结构复合材料。
7. 复合材料界面的作用不包括()A. 传递载荷B. 阻止裂纹扩展C. 提高化学稳定性D. 降低热稳定性答案:D解析:复合材料界面不会降低热稳定性。
8. 以下哪种不是复合材料的制造方法()A. 手糊成型B. 铸造C. 缠绕成型D. 层压成型答案:B解析:铸造是金属成型的方法,不是复合材料的制造方法。
9. 碳纤维增强复合材料的特点不包括()A. 高强度B. 高模量C. 低密度D. 低成本答案:D解析:碳纤维增强复合材料成本较高。
10. 聚合物基复合材料的优点是()A. 耐高温B. 耐磨损C. 成型工艺简单D. 耐化学腐蚀答案:C解析:聚合物基复合材料成型工艺相对简单。
11. 陶瓷基复合材料中,增强体的作用主要是()A. 增韧B. 提高硬度C. 降低成本D. 增加导电性答案:A解析:在陶瓷基复合材料中,增强体主要起到增韧的作用。
复合材料习题及答案复合材料习题及答案复合材料是一种由两种或两种以上的材料组成的材料,通过它们的组合可以获得更好的性能。
它的应用范围非常广泛,涵盖了航空航天、汽车制造、建筑等多个领域。
为了帮助读者更好地理解和掌握复合材料的相关知识,下面将给出一些习题及答案,供大家参考。
1. 什么是复合材料?答:复合材料是由两种或两种以上的材料组成的材料。
它的组成部分通常包括增强相和基体相。
增强相可以是纤维、颗粒或片层,而基体相则是固态化合物或合金。
2. 复合材料的优点有哪些?答:复合材料具有很多优点,例如高强度、高刚度、低密度、耐腐蚀性好等。
此外,复合材料还具有设计灵活性高、易于成型和加工等特点。
3. 复合材料的分类有哪些?答:复合材料可以根据增强相的形态进行分类,常见的分类包括纤维增强复合材料、颗粒增强复合材料和片层增强复合材料。
4. 纤维增强复合材料有哪些常见的纤维?答:常见的纤维有玻璃纤维、碳纤维和有机纤维等。
这些纤维具有高强度、高模量和低密度等特点,被广泛应用于复合材料中。
5. 复合材料的制备方法有哪些?答:复合材料的制备方法主要包括手工层叠法、自动层叠法、注塑成型法、挤出成型法等。
不同的制备方法适用于不同的复合材料和应用领域。
6. 复合材料的应用有哪些?答:复合材料的应用非常广泛,例如在航空航天领域中,复合材料被用于制造飞机的机身和翅膀等部件;在汽车制造领域中,复合材料被用于制造车身和零部件等;在建筑领域中,复合材料被用于制造高层建筑的外墙板等。
7. 复合材料的性能测试有哪些方法?答:复合材料的性能测试方法有很多,常见的包括拉伸试验、压缩试验、弯曲试验、剪切试验等。
通过这些试验可以评估复合材料的力学性能和物理性能。
8. 复合材料的未来发展趋势是什么?答:复合材料在未来的发展中将更加注重环保和可持续性。
人们将研发更多的可回收和可降解的复合材料,以减少对环境的影响。
此外,随着科技的进步,复合材料的性能将进一步提升,应用领域也将更加广泛。
复合材料概论习题集一、解释名词与术语1.碳/碳复合材料2.纤维增强水泥3.先进复合材料4.片状模塑料5.凯芙拉纤维6.环氧树脂7.安全系数8.氧指数9.ABS树脂,10.团状模塑料11.缠绕工艺12.湿法缠绕13.干法缠绕,14.复合材料15.酚醛树脂16.复合材料的界面17.聚酰胺树脂18.拉挤成型19.表面处理20.碳纤维水泥水泥基复合材料二、简答题1、复合材料通常有几种分类法?2、与传统材料相比,复合材料有哪些特点和优点?3、热塑性酚醛树脂与热固性酚醛树脂的区别?4、RTM的基本原理是什么?它有那些特点?5、间苯型不饱和聚酯与邻苯型相比具有那些特性?6、接触低压成型工艺的特点?7、简述热塑性树脂的基本性能,复合材料常用热塑性树脂有那些?8、作为先进复合材料基体的高性能树脂有几类?并举例。
9、制造玻璃纤维及其制品时浸润剂的作用是什么?10、注射成型相对于模压成型的特点:11、制作碳纤维的五个阶段是什么?12、简述复合材料界面的机能。
三、论述题1、写出一种不饱和聚酯合成反应式以及交联固化反应式,指出各步反应的反应机理,为了降低交联密度可采取哪些措施?2、论述界面的作用机理及界面的表征方法。
3、以玻璃纤维为例说明增强材料进行表面处理的原因及方法。
4、论述聚合物基复台材料成型工艺的发展概况。
5、影响玻璃纤维化学稳定性的因素是什么?6、简述热塑性树脂的基本性能。
四、综合应用题1、举例说明树脂基复合材料发展迅速且广泛应用的原因。
2、请详细说明要使用复合材料的理由。
3、论述复合材料制品成型的工艺特点和成型工艺的选择原则及方法。
4、分别叙述聚合物基复合材料、陶瓷基复合材料、水泥基复合材料和金属基复合材料各自的优点。
5、画出手糊工艺的流程,叙述手糊工艺的优缺点。
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。
复合材料习题第一章一、判断题:判断以下各论点的正误。
1、复合材料是由两个组元以上的材料化合而成的。
(⨯)2、混杂复合总是指两种以上的纤维增强基体。
(⨯)3、层板复合材料主要是指由颗料增强的复合材料。
(⨯)4、最广泛应用的复合材料是金属基复合材料。
(⨯)5、复合材料具有可设计性。
(√)6、竹、麻、木、骨、皮肤是天然复合材料。
(√)7、分散相总是较基体强度和硬度高、刚度大。
(⨯)8、玻璃钢问世于二十世纪四十年代。
(√)二、选择题:从A、B、C、D中选择出正确的答案。
1、金属基复合材料通常(B、D)A、以重金属作基体。
B、延性比金属差。
C、弹性模量比基体低。
D、较基体具有更高的高温强度。
2、目前,大多数聚合物基复合材料的使用温度为(B)A、低于100℃。
B、低于200℃。
C、低于300℃。
D、低于400℃。
3、金属基复合材料的使用温度范围为(B)A、低于300℃。
B、在350-1100℃之间。
C、低于800℃。
D、高于1000℃。
4、混杂复合材料(B、D)A、仅指两种以上增强材料组成的复合材料。
B、是具有混杂纤维或颗粒增强的复合材料。
C、总被认为是两向编织的复合材料。
D、通常为多层复合材料。
5、玻璃钢是(B)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。
6、功能复合材料(A、C、D)A、是指由功能体和基体组成的复合材料。
B、包括各种力学性能的复合材料。
C、包括各种电学性能的复合材料。
D、包括各种声学性能的复合材料。
7、材料的比模量和比强度越高(A)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。
三、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。
四、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。
六、简述复合材料增强体与基体之间形成良好界面的条件。
在复合过程中,基体对增强体润湿;增强体与基体之间不产生过量的化学反应;生成的界面相能承担传递载荷的功能。
复合材料的界面效应,取决于纤维或颗粒表面的物理和化学状态、基体本身的结构和性能、复合方式、复合工艺条件和环境条件。
第二章四、什么是材料复合的结构效果?试述其内涵。
结构效果是指在描述复合材料的性能时,必须考虑组分的几何形态、分布形态和尺度等可变因素。
这类效果往往可以用数学关系描述。
结构效果包括:1、几何形态效果(形状效果):决定因素是组成中的连续相。
对于1维分散质,当分散质的性质与基体有较大差异时,分散质的性能可能会对复合材料的性能起支配作用。
2、分布形态效果(取向效果):又可分为几何形态分布(几何体的取向)和物理性能取向:导致复合材料性能的各向异性,对复合材料的性能有很大影响。
3、尺度效果:影响材料表面物理化学性能(比表面积、表面自由能)、表面应力分布和界面状态,导致复合材料性能的变化。
十一、垂直于纤维扩展的裂纹需要克服哪些断裂能?对于脆性纤维/脆性基体复合材料,需要克服的断裂功:纤维拔出和纤维断裂(吸收能量)、纤维与基体的脱胶(纤维与基体的界面较弱时:消耗贮存的应变能)、应力松弛(纤维断裂时:消耗贮存的应变能)、纤维桥连(消耗纤维上的应变能)。
对于脆性纤维/韧性基体复合材料,基体的塑性变形(粘接强度很高、纤维无法拔出时:吸收能量)也会增加断裂功。
第三章一、判断题:判断以下各论点的正误。
1、不饱和聚酯树脂是用量最大的聚合物复合材料基体。
()2、环氧树脂是用于耐高温的热固性树脂基体。
()3、热固性树脂是一种交联的高分子,一般不结晶;而热塑性树脂是线型、结晶的高分子。
()4、聚酰亚胺是一类分子中含有基团的热固性树脂。
()1、MMC具有比聚合物基复合材料更高的比强度和比模量。
()2、MMC具有比其基体金属或合金更高的比强度和比模量。
()3、原位复合MMC的增强材料/基体界面具有物理与化学稳定性。
()4、原位复合法制备MMC的基本思路是为了提高增强材料与基体之间的浸润性和减少界面反应。
()5一般,颗粒及晶须增强MMC的疲劳强度及寿命比基体金属或合金高。
()6、陶瓷纤维增强MMC的抗蠕变性能高于基体金属或合金。
()1、陶瓷基复合材料的制备过程大多涉及高温,因此仅有可承受上述高温的增强材料才可被用于制备陶瓷基复合材料。
()2、化学气相浸渍法(CVI)是一种用于多孔预制体的化学气相沉积。
()3、在碳化硅晶须增强氧化铝陶瓷复合材料的压制阶段,碳化硅晶须取向于垂直于压轴方向。
()4、Y2O3加入到ZTA(zirconia toughening alumina)中是为了促进相变形成单斜晶体。
()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、玻璃陶瓷是含有大量微晶体的陶瓷。
()7、陶瓷基复合材料的最初失效往往是陶瓷基体的开裂。
()1、所有的天然纤维是有机纤维,所有的合成纤维是无机纤维。
()2、聚乙烯纤维是所有合成纤维中密度最低的纤维。
()3、玻璃纤维是晶体,其晶粒尺寸约20m。
()4、氧化铝纤维仅有-Al2O3晶体结构。
()5、硼纤维是由三溴化硼沉积到加热的丝芯上形成的。
()6、PAN是SiC纤维的先驱体。
()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。
()9、石墨纤维的含碳量、强度和模量都比碳纤维高。
()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。
()2、C f/C的制备方法与MMC的制备方法相类似,如液态法、固态法等。
()3、C f/C已在航空航天、军事领域中得到了广泛应用,这主要是因为其价格便宜、工艺简便易行,易于推广应用。
()4、单向增强和三维增强的C f/C的力学与物理性能(热膨胀、导热)为各向同性。
()5、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。
()6、一般酚醛树脂和沥青的焦化率基本相同,在高压下,它们的焦化率可以提高到90%。
()7、采用硼类添加剂,如B2O3、B4C等,C f/C的抗氧化温度可提高到600℃左右。
()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。
()二、选择题:从A、B、C、D中选择出正确的答案。
1、聚酰亚胺的使用温度一般在:(D)A、120℃以下B、180℃以下C、250℃以下D、250℃以上2、拉挤成型是(A、C)A、低劳动强度、高效率FRP生产方法。
B、适于大型、复杂形状制品。
C、适于恒定截面型材。
D、设备投资少。
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。
5、MMC制备工艺中,固态法与液态法相比(A、B)A、增强材料与基体浸润性要求可以降低。
B、增强材料在基体中分布更均匀。
C、增强材料仅局限于长纤维。
D、增强材料/基体界面反应更剧烈(如果存在界面反应时)。
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。
1、浆体是(D)A、一种溶胶。
B、丢失一定液体的溶胶。
C、颗粒小于100mm的小颗粒在液体中的悬浮液。
D、1-50m颗粒在液体中的悬浮液。
2、用碳化硅晶须增强氧化铝陶瓷(A、B)A、提高了抗热震性。
B、降低了热膨胀系数。
C、减少了热传导性。
D、增加了密度。
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。