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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。
复合材料力学课后答案复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成的材料，它们的组合可以发挥出各自材料的优点，同时弥补各自材料的缺点。
复合材料力学作为复合材料的一门重要学科，研究复合材料的力学性能和行为，对于工程设计和材料应用具有重要意义。
下面是一些关于复合材料力学的课后答案，希望能够帮助大家更好地理解和掌握这一学科。
1. 什么是复合材料的弹性模量？复合材料的弹性模量是指在弹性阶段内，应力与应变之间的比值。
对于各向同性的复合材料，其弹性模量可以通过Hooke定律来计算，即弹性模量E等于应力σ与应变ε的比值。
对于各向异性的复合材料，其弹性模量需要考虑不同方向上的应力和应变，可以通过各向异性弹性模量矩阵来计算。
2. 复合材料的弯曲强度受哪些因素影响？复合材料的弯曲强度受到很多因素的影响，主要包括纤维的类型和体积分数、基体的类型和性能、纤维和基体之间的界面结合情况、复合材料的制备工艺等。
其中，纤维的类型和体积分数对复合材料的弯曲强度影响较大，纤维的强度和刚度越高，体积分数越大，复合材料的弯曲强度也会相应增加。
3. 复合材料的疲劳行为有什么特点？复合材料的疲劳行为与金属材料有所不同，主要表现在以下几个方面，首先，复合材料的疲劳寿命较短，一般情况下比金属材料要短；其次，复合材料的疲劳裂纹扩展速度较快，裂纹扩展路径也较为复杂；最后，复合材料的疲劳性能受到温度、湿度等环境因素的影响较大，需要进行综合考虑。
4. 复合材料的层合板在受力时会出现哪些失效模式？复合材料的层合板在受力时可能会出现多种失效模式，主要包括纤维拉断、剪切破坏、压缩破坏、剪切压缩破坏等。
这些失效模式的出现与复合材料的层合板结构、受力方向、载荷类型等有关，需要根据具体情况进行分析和判断。
5. 复合材料的界面结合对其性能有何影响？复合材料的界面结合对其性能有着重要影响，良好的界面结合可以提高复合材料的强度、刚度和耐久性，同时也能有效防止裂纹扩展和层间剥离等失效现象的发生。
复合材料10道题答案1.什么是复合材料，它的特性是什么？结合复合材料的特点解释了其广泛应用的原因。
定义:复合材料是指含有多种成分的新材料，不同成分有机结合，具有新的材料特性。
既能保留原组分或材料的主要特性，又能通过复合效应获得原组分所不具备的性能；通过材料设计，各部件的性能可以相互补充和关联，从而获得新的优异性能。
特点:(1)在特定的基质中填充一种或多种填料。
(2)它既能保留原部件或材料的主要特性，又能通过复合效应获得原部件所不具备的性能。
(3)通过材料设计，各部件的性能可以相互补充和关联，从而获得新的优越性能。
(4)材料可按要求设计和制造。
(5)它可以制成任何形状的产品。
复合材料的形成与产品的形成是同步的，因此避免了多重加工过程。
应用领域:(1)热稳定性好，比强度和比刚度高，可用于航空航天领域。
(2)特殊的减振特性可以减少振动和噪音，抗疲劳性能好，损坏后易于修复，便于整体成型，可用于汽车领域。
(3)碳纤维与树脂基体复合形成的具有良好耐蚀性的人才可用于化工、纺织和机械制造领域。
(4)优异的机械性能和不吸收X射线，可用于医疗领域。
(5)生物相容性和血液相容性，可用于生物医用材料。
此外，复合材料也用于制造运动器材和建筑材料。
2.简要描述RTM过程，解释过程的特征，可以制备什么样的产品，给出实际产品的例子，并解释制备产品的过程和过程条件。
树脂传递模塑法，在这种方法中，增强材料被切割或制成预成型件，然后放入模腔中。
将预成型件放置在合适的位置，以确保模具的密封。
模具闭合后，树脂被注入模腔，流过加强件，排出气体，并润湿纤维(加强件)，多余的树脂将从排气孔排出到模腔。
之后，树脂在一定条件下固化并取出，得到产品。
工艺特点:产品尺寸由模具型腔决定，产品尺寸精度高，内外表面精确，不需要额外加工，但工艺难度大，注胶周期长，注胶质量不易控制。
该产品树脂含量高，模具成本高。
操作人员不接触胶液，工作条件良好。
它适用于具有一定厚度和尺寸要求的零件，如飞机机头固体壁结构天线罩、复合材料汽车保险杠、A3XXXX年左右甚至更长时间，而功能基复合材料的开发周期要短得多。
复合材料学思考题第一章绪论1. 复合材料的定义。
2. 复合材料相的划分。
3. 复合材料的命名和分类。
4. 与传统材料相比，复合材料有哪些特点？第二章复合材料的基体材料1. 金属基体选择原则包括哪些方面？并举例说明。
2. 结构复合材料的金属基体的分类及常用的基体材料有哪些？3. 功能金属基复合材料的主要金属基体种类有哪些?4. 常用的陶瓷基体的分类，且每一类中常用的基体材料有哪些？5. 无机胶凝材料的分类。
6. 水泥的的分类。
了解硅酸盐水泥生产、组成及硬化机理。
7. 镁质胶凝材料的种类及原料。
8.不饱和聚酯树脂的合成原理及性能特点。
9. 环氧树脂胺固化和酸酐固化原理，固化剂用量的计算？10. 酚醛树脂的合成及固化原理？11. 常见热塑性塑料的结构及性能特点？12. 常见橡胶的结构式、性能特点？13. 橡胶配方中各配合剂的作用？第三章复合材料的增强材料1. 增强材料的定义。
目前常用的增强材料有哪三大类？2. 玻璃纤维的分类，玻璃纤维的主要性能特性。
3. 分析玻璃纤维比大块玻璃高强的原因。
影响玻璃纤强度的因素有哪些？。
4. 玻璃纤维织物的品种主要有哪些？5. 连续玻璃纤维及其制品的制造方法分为哪两类，它们拉丝的工艺过程是如何进行的？哪种制造方法更优越，相比其优点主要是什么？6. 玻纤制造过程中加浸润剂的作用，浸润剂分类，去除纺织型浸润剂有哪些方法？7. 碳纤维的概念。
碳纤维的分类。
8. 碳纤维的制造方法有哪两种？其中哪种方法最常用？9. 有机纤维碳化法制造碳纤维要经历哪些阶段？并解释每一阶段的作用。
10. 碳纤维的主要性能特征。
11. 了解芳纶纤维的制造过程和其主要特性。
12. 理解沃兰或硅烷与玻璃纤维表面作用机理13. 碳化硅纤维、硼纤维和晶须的概念。
了解碳化硅纤维和硼纤维的制造方法和主要性能特点。
14. 了解玻璃纤维表面处理的方法和处理机理。
15. 了解碳纤维表面处理的方法。
第四章填料1. 填料的概念。
复合材料原理第二版课后答案复合材料原理第二版课后答案第一章：绪论1.什么是复合材料？复合材料是由两种或两种以上的材料组成的各司其职、相互补充的一种材料。
2.复合材料的特点有哪些？复合材料具有强度高、刚度大、重量轻、抗腐蚀性强、无疲劳断裂、易成型等特点。
3.复合材料的分类有哪些？按矩阵分类有无机复合材料和有机复合材料；按增强材料分类有无定向增强和定向增强。
第二章：基础知识1.复合材料的加工方式有哪些？常用的复合材料加工方式有手工层压法、自动层压法（RTM、RTM-L、VARTM等）、注塑法、卷制法、旋转成型法等。
2.复合材料中的力学基础知识有哪些？复合材料中的力学基础知识包括应力、应变、应力应变关系、拉伸和压缩、剪切和弯曲等。
3.复合材料中的热力学基础知识有哪些？复合材料中的热力学基础知识包括热膨胀、热导率、热扩散系数等。
第三章：复合材料的基本组成1.复合材料的基本组成是什么？复合材料的基本组成是增强材料和矩阵材料。
2.复合材料的增强材料有哪些？复合材料的增强材料主要有碳纤维、玻璃纤维、聚合物纤维、金属纤维等。
3.复合材料的矩阵材料有哪些？复合材料的矩阵材料主要有四类，即金属基矩阵材料、有机高分子基矩阵材料、无机非金属基矩阵材料、无机金属基矩阵材料。
第四章：复合材料的制备过程1.复合材料的制备过程有哪些？复合材料的制备过程一般包括预处理、增强体制备、矩阵制备、复合成型和后处理等步骤。
2.复合材料的预处理有哪些？复合材料的预处理包括增强体表面处理、矩阵材料预处理、增强体和矩阵的匹配等。
3.如何选择复合材料的制备方法？选择复合材料的制备方法需要考虑到其应用环境和性能要求。
第五章：复合材料的性能和应用1.复合材料的性能有哪些？复合材料的性能包括机械性能、物理性能、化学性能等。
2.复合材料的应用领域有哪些？复合材料的应用领域包括航空航天、轨道交通、建筑结构、汽车制造、石油化工等领域。
3.复合材料的未来发展趋势是什么？未来复合材料的发展趋势是多材料复合、纳米复合、生物仿生等方向的综合发展。
复合材料1.根据复合材料的定义，试举一种以金属、陶瓷或高分子为基体的复合材料，并说明其特性。
用经过选择的、含一定数量比的两种或两种以上的组分（或称组元），通过人工复合、组成多相、三维结合且各相之间有明显界面的、具有特殊性能的材料。
2.在给定基体材料和增强材料的前提下，如何才能获得优异性能的复合材料，试举一例说明。
3.复合材料制备方法的选择要遵循哪些原则?增强材料损伤小、分布可控、发挥性能优势、性能/价格比低4.弥散强化是如何实现的？弥散颗粒对位错的钉扎5.根据连续纤维增强原理，说明采用哪些措施可以获得性能优异的连续纤维增强复合材料？优异的纤维性能、足够的纤维体积分数、与整体结构配合的纤维排列、良好的界面结合、基体具有良好的塑性、基体性能均匀。
6.如何使短纤维有序排列？排列成预制件、逐层铺设等。
7.短纤维增强复合材料的优势和不足分别有哪些？成本较低、制备相对容易；不足：纤维分布难以控制，复合材料的界面结合有待加强，相关增强机理有待完善。
8.混杂增强希望达到的目的是什么？试举例分析。
充分利用不同增强体的性能优势，获得比单一复合更加优异的综合性能。
9.试分析长纤维与颗粒混杂增强的优势和不足。
优势：获得良好单向性能的同时，获得良好的基体性能。
不足：长纤维的制备成本高，颗粒增强使成型难度更大。
10.复合材料的界面在复合材料中能发挥怎样的作用？传递应力、阻断裂纹、不连续效应、散射和吸收、诱导效应11.复合材料的界面粘结机理有哪些？请举出一种加以说明。
机械作用理论、静电作用理论、界面反应理论、浸润理论、可变形层理论、约束层理论12.聚合物基复合材料的界面有哪些特点？聚合物基复合材料的界面往往含有改性层且界面层的模量一般低于增强材料的模量。
13.避免金属基复合材料界面过度化学反应的措施有哪些？增强材料处理（氧化、涂层）、基体材料合金化、改进制备工艺（避免液态、降低温度）。
14.你认为铜-铝复合材料的界面结合存在哪些问题，如何加以解决？界面金属间化合物、氧化，复合温度控制、气体保护等。
第四章增强体1. 增强体主要分为几类？作为金属基复合材料的增强体应具有哪些特性？答：增强体应具有能明显提高金属基体某种所需特性的性能，如高的比强度、比模量、高导热性、耐热性、耐磨性、低膨胀性。
2. 比较碳纤维、硼纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维及金属纤维的性能特点，分析它们作为铝合金的增强纤维可能出现的问题。
答：碳纤维具有密度小，弹性模量和强度高，线膨胀系数小，热导率高，耐热性好，抗氧化性较差，耐低温性好，在液氮温度下也不脆化。
有一定的导电性。
石墨化后导电性增强。
与铝的润湿性较差。
耐酸碱腐蚀及耐油、抗辐射、吸收有毒气体。
硼纤维具有优异的力学性能。
虽然价格很高，但性能稳定，偏差小，是信赖性很高的一种纤维。
与碳纤维等相比，硼纤维直径较粗、强度也高不能采用像碳纤维那样的成形方法。
另外，此类纤维不适宜用于曲率半径小的部分和非常薄的板。
与金属润湿性好，反应性低而且纤维粗，易与金属复合。
易于沿纤维的纵向开裂，价格昂贵可能会出现不润湿的情况碳化硅纤维的性能：高强度、高模量；高温性能好、耐磨性能好；耐腐蚀性能好；化学稳定性能好、金属反应性小、润湿性好。
氧化铝纤维的性能：氧化铝纤维的抗拉强度最高可达3.2GPa 、拉伸模量达420GPa；氧化铝纤维高温抗氧化性能好。
金属纤维通常熔点高、模量高、性能稳定3. 为什么纤维必须进行表面处理，用什么方法进行表面处理？答：纤维表面没有亲和性，玻璃之间纤维几乎没有渗透现象，所以使用前必须用化学处理剂对纤维表面进行适当的预处理，即让一种多分子层薄膜覆盖在纤维表面上，这样不仅能提纤维间的粘接性能，而且能保护纤维表面，使之不直接与环境接触，从而提高制品的各种物理力学性能。
常用的表面处理方法有以下几种： (1)溶剂清洗法 (2)机械处理 (3)化学处理4. 对于高温金属基复合材料，应该用什么基体与什么纤维？答：高性能发动机则要求复合材料不仅有高比强度、比模量性能外，还要求复合材料具有优良的耐高温性能，能在高温、氧化性气氛中正常工作，需选用钛基、镍基合金以及金属间化合物做基体材料。
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。
高一下册化学《复合材料》课后练习答案一、理解复合材料概念。
将两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而制成的材料。
组成。
复合材料优点。
既保持了原有材料的特点又使各组分之间协同作用形成了优于原材料的特性。
分类。
二、形形色色的复合材料生产、生活中1)玻璃钢。
玻璃钢与钢化玻璃一样吗成分各是什么?答案：不一样。
钢化玻璃是将普通玻璃增强热再急剧冷却制成的属于传统的无机非金属材料。
玻璃钢学名玻璃纤维增强塑料它是以玻璃纤维及其制品(玻璃布、带、毡、纱等)作为增强材料以合成树脂作基体材料的一种复合材料。
(2)碳纤维复合材料。
2.航空、航天领域中的复合材料。
(1)机翼、机身、导弹壳体和尾翼中的复合材料。
(2)机身隔热复合材料。
1.下列关于复合材料的说法准确的是(D)合金就是复合材料复合材料的化学成分可能只有一种也可能含有多种复合材料按基体材料分类可分为树脂基复合材料、金属基复合材料和纤维增强复合材料复合材料是两种或两种以上不同性质的材料经特殊加工而制成的解析：A、B错准确。
树脂基复合材料和金属基复合材料是按基体材料分类的而纤维增强复合材料是按增强体形状分类的分类标准不统一项错。
2.下列哪些产品或材料属于复合材料(D)生物陶瓷②采用碳纤维增强复合材料制作的钓鱼竿航天飞机隔热陶瓷A.① B.② C.①②③D.②③④解析：复合材料是由两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而制成的材料生物陶瓷属于新型无机非金属材料。
下列材料可能是用玻璃钢制作的是(D)棉纱②玻璃③钢材④滑梯⑤游乐车⑥餐桌椅解析：棉纱主要成分为纤维素故排除A、B选项C，应选1.生活中的下列物品用有机合成材料制作的是(A)复合材料制成的防弹头盔能抵御多种手枪子弹的射击限度地保护使用人员的安全这利用了复合材料的(A)高强质轻 B.耐热抗高温耐腐蚀稳定性好 D.导电导热性好解析：防弹头盔要能承受高强度撞击而且质量较轻。
当航天飞机返回地球进入大气层时因为空气的剧烈摩擦航天飞机尖端的温度可达1 000 ℃以上。
金属基复合材料思考题材料073 李荣华200710204326第一章1. 什么是“复合思想”，复合思想是怎样形成的，又是怎样发展的？答：定义：复合材料是由两种和两种以上的材料通过先进的材料制备技术组合而成的一种多相材料。
复合材料的含义：（1）复合材料的组分是人们有意选择和设计的。
（2）复合材料必须是人工制造的。
（3）复合材料必须由两种和两种以上化学及物理性质不同的材料组成。
（4）复合材料既保持各组分材料性能的优点，又具有单一组元不具备的优良性能复合材料的发展历史1.古代复合材料草增强泥基复合材料漆器以固化生漆为基体，麻布为增强材料弓由动物的腱、角和木片粘合而成的复合材料2.近代复合材料层合板由薄板和粘结剂合成钢筋混泥土1867年专利纤维增强橡胶1897年提出3. 现代复合材料第一代复合材料（20世纪40年代）玻璃纤维增强塑料第二代复合材料（20世纪60-70年代）高性能纤维增强树脂，如碳纤维、硼纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、纺伦纤维又称先进复合材料第三代复合材料（20世纪70年代）金属基复合材料陶瓷基复合材料2. 举例说明具有复合材料形态的天然材料组织的合理性和优良的性能。
答：3. 是否任意两种材料都能复合，都能制成复合材料？答：(1)要形成复合材料，两种材料必须在界面上建立一定的结合力，界面结合力大致可分为物理结合力和化学结合力。
(2)遵循协同效应思想，即两种或多种因子组合作用效果大于两种或多种因子单独作用效果之和，并力求获得正混杂效应。
(3)熔解和浸润结合时，基体能润湿增强体，相互之间发生扩散和熔解形成结合；反应结合时，基体与增强体应能反应生成有利的界面生成物，其厚度须控制在临界厚度以下。
(4)如果形成结构复合材料，所选择的增强体力学性能(强度、模量)一定要大大高于基体。
如形成功能复合材料，应该利用有利的复合效应，例如协同效应。
4. 为什么金属基复合材料发展得比较缓慢？答：制约金属基复合材料发展的主要因素是成本过高5. 你对金属基复合材料的发展前景有何预想？答：金属基复合材料最早是在空天领域开始应用的，现在已经在汽车、电子、化工、兵器等工业部门都有了应用，已制造了汽车发动机的活塞、连杆、曲轴，机器人的齿轮，电子仪器的高速回转部件和滑动部件，半导体电极，超导电线，包钛钢和化工容器壳体和管道式热交换器，坦克的双硬度复合装甲板等。
