《复合材料的制造》习题2
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1.已知铝的工程弹性常数E=69Gpa,G=26.54Gpa,υ=0.3,试求铝的柔量分量和模量分量。
2.由T300/4211复合材料的单向层合构成的短粗薄壁圆筒,如图2-2所示,单层方向为轴线方向。
已知壁厚t为1mm,圆筒平均半径R0为20mm,试求在轴向力p= 10kN作用下,圆筒平均半径增大多少(假设短粗薄壁圆筒未发生失稳,且忽略加载端对圆筒径向位移的约束)?3.一个用单向层合板制成的薄壁圆管,在两端施加一对外力偶矩M=0.1kN·m和拉力p=17kN(见图2-10)。
圆管的平均半径R0=20mm,壁厚t=2mm。
为使单向层合板的纵向为最大主应力方向,试求单向层合板的纵向与圆筒轴线应成多大角度?4.试求B(4)/5505复合材料偏轴模量的最大值与最小值,及其相应的铺层角。
5.一个由T300/4211单向层合板构成的薄壁圆管,平均半径为R0,壁厚为t,其单层纵向与轴线成450。
圆管两头在已知拉力P作用下。
由于作用拉力的夹头不能转动,试问夹头受到多大力偶矩?6.由T300/4211复合材料构成的单向层合圆管,已知圆管平均半径R0为20mm ,壁厚t为2mm ,单层的纵向为圆管的环向,试求圆管在受有气体内压时,按蔡-胡失效准则计算能承受多大压力p?7.试求斯考契1002(玻璃/环氧)复合材料在θ=450偏轴下按蔡-胡失效准则计算的拉伸与压缩强度。
8.试给出各向同性单层的三维应力-应变关系式。
9.试给出各向同性单层的三维应力-应变关系式。
10.试给出单层正轴在平面应变状态下的折算柔量和折算模量表达式。
11.试给出单层偏轴时的ij与正轴时的Cij之间的转换关系式。
12.已知各向同性单层的工程弹性常数E、G、υ具有如下关系式:------------------------------------G=E/2(1+v)试分别推导其对应的模量分量与柔量分量表达式。
13.两个相同复合材料的单向层合板构成同样直径与壁厚的圆筒,一个单层方向是轴线方向,另一个单层方向是圆周方向,将两个圆筒对接胶接,当两端受有轴向力时,试问两个圆筒的直径变化量是相同还是不相同的,为什么?2.14. 在正轴下,一点处的正应变ε1、、ε2只与该处的正应力σ1、、、σ2有关,而与剪应力τ12无关,为什么?15.一块边长为a的正方形单向层合板,材料为T300/4211,厚度为h=4mm,紧密地夹在两块刚度无限大的刚性板之间(见图2-16),在压力p=2kN作用下,试分别计算在(a)、(b)两种情况下,单向层合板在压力p方向的变量△a,哪一种情况的变形较小?16.试用应力转换和应变转换关系式,证明各向同性材料的工程弹性常数存在如下关系式:--------------------------------G=E/2(1+v)。
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。
选择题复合材料是由几种不同性质的材料通过特定方式组合而成的,以下哪种材料不属于常见的复合材料增强相?A. 玻璃纤维B. 碳纤维C. 纯铝(正确答案)D. 芳纶纤维下列关于复合材料的说法中,哪一项是不正确的?A. 复合材料可以综合不同材料的优点B. 复合材料的性能往往优于单一材料C. 复合材料的制造成本通常低于单一材料(正确答案)D. 复合材料在航空航天领域有广泛应用玻璃纤维增强塑料(GFRP)是一种常见的复合材料,其基体材料通常是:A. 钢铁B. 铝合金C. 树脂(正确答案)D. 陶瓷碳纤维增强复合材料(CFRP)相较于玻璃纤维增强复合材料(GFRP),在以下哪个方面表现更优?A. 密度更大B. 成本更低C. 强度更高(正确答案)D. 耐热性更差下列哪种复合材料是以金属为基体的?A. 玻璃钢B. 碳纤维复合材料C. 金属基复合材料(正确答案)D. 陶瓷基复合材料复合材料在汽车工业中的主要应用不包括以下哪一项?A. 车身轻量化B. 提高燃油效率C. 增强发动机性能D. 完全替代传统金属材料(正确答案)关于复合材料的制造工艺,下列哪一项描述是错误的?A. 层压工艺是制造复合材料的一种方法B. 模压成型适用于热塑性复合材料C. 注射成型主要用于热固性复合材料(正确答案)D. 拉伸成型可以制造特定形状的复合材料复合材料的界面是指:A. 增强相与增强相之间的接触面B. 基体与基体之间的接触面C. 增强相与基体之间的接触面(正确答案)D. 复合材料与外部环境的接触面下列哪种性能不是复合材料通过设计可以获得的?A. 高强度B. 高韧性C. 轻质化D. 无限延展性(正确答案)。
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。
1.复合材料是一类新型的、有前途的材料。
目前,复合材料最主要的应用领域是A.高分子分离膜 B.人工器官C.宇宙航空工业 D.新型药物解析:选C。
复合材料具有耐高温、强度大、质量轻等优点,在航空、军事领域广泛应用。
2.碳化硼B4C陶瓷硬度大,熔点高,具有化学惰性。
据此判断,下列不.能作为碳化硼陶瓷用途的是A.作耐磨材料 B.作润滑材料C.制切削工具 D.制钢化玻璃答案:B3.随着科技的飞速发展,出现了许多新型无机材料,如植入生物体内的生物陶瓷材料HA等于D.n+1答案:A4.下列说法不.正确的是A.传感膜能把化学能转换成电能B.热电膜能够把热能转换成电能C.复合高分子材料将成为理想的宇航材料D.玻璃钢是功能高分子材料答案:D5.2022年高考山东卷化学——化学与技术玻璃钢可由酚醛树脂和玻璃纤维制成。
1酚醛树脂由苯酚和甲醛缩聚而成,反应有大量热放出,为防止温度过高,应向已有苯酚的反应釜中________加入甲醛,且反应釜应装有________装置。
2玻璃纤维由玻璃拉丝得到。
普通玻璃是由石英沙、________和石灰石或长石高温熔融而成,主要反应的化学方程式为__________________________________________、________________________________________________________________________。
3玻璃钢中玻璃纤维的作用是__________。
玻璃钢具有________________________等优异性能写出两点即可。
4下列处理废旧热固性酚醛塑料的做法合理的是______填字母代号。
a.深埋b.粉碎后用作树脂填料c.用作燃料d.用有机溶剂将其溶解,回收树脂解析:本题考查复合材料的相关知识。
1把甲醛缓慢加入反应釜中,并在反应釜中装上冷却装置可减慢反应速率,防止放热过快造成温度过高。
2制普通玻璃的原料是纯碱、石灰石、石英沙。
复合材料的制造1.随着科技的飞速发展,出现了许多新型无机材料,如植入生物体内的生物陶瓷材料HAP〔化学式为Ca m(PO4)n(OH)2〕,已被医疗上用于修补人的骨骼和牙组织,HAP的化学式中m等于( )A. B.C. D.n+1解析:根据化学式中化合价的代数和等于零解题。
答案:A2.碳化硼(B4C)陶瓷硬度大,熔点高,具有化学惰性。
据此判断,下列不能作为碳化硼陶瓷用途的是( )A.作耐磨材料B.作润滑材料C.制切削工具D.制钢化玻璃解析:从碳化硼的特性看,碳化硼不具备润滑这个性质。
答案:B3.有关高温结构陶瓷和光导纤维的说法正确的是( )A.高温结构陶瓷弥补了金属材料的弱点,但是硬度却远远低于金属材料B.氮化硅陶器是一种重要的结构材料,具有超硬性,它不与任何无机酸反应C.光导纤维是一种能高质量传导光的半导体纤维D.光导纤维的抗干扰性能好,不发生电辐射,通讯质量高,能防窃听解析:高温结构陶瓷克服了金属材料的弱点,本身还具有很多优点,如耐高温、高硬度、不怕氧化等,所以A选项错误。
氮化硅陶瓷是重要的结构材料,有许多优点,如耐腐蚀性较强,但都可以跟氢氟酸反应,所以B选项错误。
光导纤维是一种能高质量传导光的玻璃纤维,且抗干扰能力好,不发生电辐射,能防窃听等,所以C选项错误,D选项正确。
答案:D4.下列说法不正确的是( )A.传感膜能把化学能转换成电能B.热电膜能够把热能转换成电能C.复合高分子材料将成为理想的宇航材料D.玻璃钢是功能高分子材料解析:A、B、C三项均正确,D中玻璃钢是复合材料。
答案:D5.随着社会的发展,复合材料是一类新型的、有前途的材料。
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.宇宙航空工业D.新型药物解析:复合材料一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能,所以主要应用于宇航工业。
答案:C6.下列说法正确的是( )A.天然纤维和人造纤维可统称为化学纤维B.酚醛树脂和聚氯乙烯都是热固性塑料C.锦纶丝接近火焰时先蜷缩,燃烧时有烧焦毛发的臭味,灰烬为有光泽的硬块,能压成粉末D.复合材料一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能,其综合性质超过了单一材料解析:了解合成材料、复合材料的分类、组成和性能,即可解答本题。
1、什么是复合材料,复合材料具有哪些特点,并结合复合材料的特点说明其应用领域广泛的原因。
定义:复合材料是指那些含有多个组分,且不同的组分有机地结合在一起、具有新的材料性能的新材料。
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;可以通过材料设计使各组分的性能互相补充并彼此关联,从而获得新的优越性能。
特点:(1)在一个特定的基体中填充有一种或多种填充体。
(2)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。
(3)可以通过材料设计使各组分的性能互相补充并彼此关联,从而获得新的优越性能。
(4)可按需要进行材料的设计和制造。
(5)可制成任何形状的制品,复合材料的形成和形成制品形状同步,可避免多次加工工序。
应用领域.•(1)热稳定性好,比强度、比刚度高,可用于航空航天领域。
(2)特殊的振动阻尼特性,可减振和降低噪声、抗疲劳性能好,损伤后易修理,便于整体成型,可用于汽车领域。
(3)有良好耐腐蚀性的碳纤维与树脂基体复合而成的才,可用于化工、纺织和机械制造领域。
(4)优异的力学性能和不吸收X射线特性,可用于医学领域。
(5)生物组织相容性和血液相容性,可用于关于生物医学材料。
此外,复合材料还用于制造体育运动器件和用作建筑材料等。
2、对RTM工艺过程进行简单描述,并说明该工艺的特点,能够制备什么样的制品,并给出实际制品的例子,并说明制备该制品的工艺过程及工艺条件。
RTM:树脂转移成型,是把增强材料切成或制成预成型体,放入模腔之中。
预成型体放置于合适的位置,以保证模具的密封。
合模后,树脂被注射到模腔之内,流经增强体,把气体排出,并润湿纤维(增强体),多余的树脂将从排气孔处排出模腔。
之后,树脂在一定的条件下经固化后,取出是到制品。
工艺特点:制品尺寸由模腔决定,制件尺寸精度高,有精确的A外表面,不需补充加工,但工艺难度大,注胶周期长,注胶质量不易控制;制品树脂含量高,模具赀用高;操作者不与胶液接触,劳动条件好。
1. 复合材料的主要特点是什么?A. 高强度B. 低成本C. 单一材料特性D. 易腐蚀答案:A2. 碳纤维增强复合材料中,碳纤维的作用是什么?A. 提供韧性B. 提供强度C. 提供导电性D. 提供磁性答案:B3. 玻璃纤维增强塑料(GFRP)中,玻璃纤维的主要作用是什么?A. 增加重量B. 提高耐热性C. 提高强度D. 提高导电性答案:C4. 复合材料中的基体材料通常负责什么?A. 提供强度B. 保护增强材料C. 提供导电性D. 提供磁性答案:B5. 哪种复合材料广泛用于航空航天领域?A. 碳纤维增强复合材料B. 玻璃纤维增强复合材料C. 金属基复合材料D. 陶瓷基复合材料答案:A6. 金属基复合材料的主要优点是什么?A. 高韧性B. 低成本C. 高导热性D. 高磁性答案:C7. 陶瓷基复合材料的主要应用领域是什么?A. 航空航天B. 汽车C. 建筑D. 电子答案:A8. 生物复合材料的主要特点是什么?A. 可生物降解B. 高成本C. 低强度D. 易腐蚀答案:A9. 哪种复合材料适合用于制造高性能的体育用品?A. 碳纤维增强复合材料B. 玻璃纤维增强复合材料C. 金属基复合材料D. 陶瓷基复合材料答案:A10. 复合材料的制造过程中,预浸料的作用是什么?A. 增加成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:B11. 热固性树脂在复合材料中的作用是什么?A. 提供韧性B. 提供强度C. 提供可塑性D. 提供导电性答案:B12. 热塑性树脂在复合材料中的作用是什么?A. 提供韧性B. 提供强度C. 提供可塑性D. 提供导电性答案:C13. 复合材料的层压工艺主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C14. 复合材料的注射成型工艺主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:B15. 复合材料的拉挤成型工艺主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C16. 复合材料的缠绕成型工艺主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C17. 复合材料的3D打印技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:B18. 复合材料的纳米技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C19. 复合材料的生物技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:D20. 复合材料的智能技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C21. 复合材料的环保技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:D22. 复合材料的热管理技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C23. 复合材料的电磁屏蔽技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C24. 复合材料的阻燃技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C25. 复合材料的耐磨技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C26. 复合材料的耐腐蚀技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C27. 复合材料的耐高温技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C28. 复合材料的耐低温技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C29. 复合材料的耐辐射技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C30. 复合材料的耐疲劳技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C31. 复合材料的耐冲击技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C32. 复合材料的耐拉伸技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C33. 复合材料的耐压缩技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C34. 复合材料的耐弯曲技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C35. 复合材料的耐剪切技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C36. 复合材料的耐扭转技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C37. 复合材料的耐断裂技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C38. 复合材料的耐磨损技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C39. 复合材料的耐腐蚀技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C40. 复合材料的耐高温技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C41. 复合材料的耐低温技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C42. 复合材料的耐辐射技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C43. 复合材料的耐疲劳技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C44. 复合材料的耐冲击技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C45. 复合材料的耐拉伸技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C46. 复合材料的耐压缩技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C47. 复合材料的耐弯曲技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C48. 复合材料的耐剪切技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C49. 复合材料的耐扭转技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C50. 复合材料的耐断裂技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C51. 复合材料的耐磨损技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C52. 复合材料的耐腐蚀技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C53. 复合材料的耐高温技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C54. 复合材料的耐低温技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C55. 复合材料的耐辐射技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C56. 复合材料的耐疲劳技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C57. 复合材料的耐冲击技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C58. 复合材料的耐拉伸技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C59. 复合材料的耐压缩技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C60. 复合材料的耐弯曲技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C61. 复合材料的耐剪切技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C62. 复合材料的耐扭转技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C63. 复合材料的耐断裂技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C64. 复合材料的耐磨损技术主要用于什么?A. 提高成本B. 提高生产效率C. 提高材料强度D. 保护环境答案:C答案1. A3. C4. B5. A6. C7. A8. A9. A10. B11. B12. C13. C14. B15. C16. C17. B18. C19. D20. C21. D22. C23. C24. C25. C26. C27. C28. C29. C30. C31. C32. C33. C34. C35. C36. C37. C38. C39. C40. C41. C42. C43. C44. C45. C46. C47. C48. C49. C50. C51. C53. C54. C55. C56. C57. C58. C59. C60. C61. C62. C63. C64. C。
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。
《复合材料的制造》习题同步测控1.复合材料是一类新型的、有前途的材料。
目前,复合材料最主要的应用领域是( )A .高分子分离膜B .人工器官C .宇宙航空工业D .新型药物解析:选C 。
复合材料具有耐高温、强度大、质量轻等优点,在航空、军事领域广泛应用。
2.碳化硼 (B4C)陶瓷硬度大,熔点高,具有化学惰性。
据此判断,下列不能作为碳化硼陶瓷用途的是( )A .作耐磨材料B .作润滑材料C .制切削工具D .制钢化玻璃答案:B3.随着科技的飞速发展,出现了许多新型无机材料,如植入生物体内的生物陶瓷材料HAP[化学式为Cam(PO4)n(OH)2],已被医疗上用于修补人的骨骼和牙组织,HAP 的化学式中m 等于( )A.3n +22B.3n -22C.2n -23D .n +1答案:A4.下列说法不正确的是( )A .传感膜能把化学能转换成电能B .热电膜能够把热能转换成电能C .复合高分子材料将成为理想的宇航材料D .玻璃钢是功能高分子材料答案:D5.(2010年高考山东卷)(化学——化学与技术)玻璃钢可由酚醛树脂和玻璃纤维制成。
(1)酚醛树脂由苯酚和甲醛缩聚而成,反应有大量热放出,为防止温度过高,应向已有苯酚的反应釜中________加入甲醛,且反应釜应装有________装置。
(2)玻璃纤维由玻璃拉丝得到。
普通玻璃是由石英沙、________和石灰石(或长石)高温熔融而成,主要反应的化学方程式为__________________________________________、________________________________________________________________________。
(3)玻璃钢中玻璃纤维的作用是__________。
玻璃钢具有________________________等优异性能(写出两点即可)。
(4)下列处理废旧热固性酚醛塑料的做法合理的是______(填字母代号)。
a .深埋b .粉碎后用作树脂填料c .用作燃料d .用有机溶剂将其溶解,回收树脂解析:本题考查复合材料的相关知识。
(1)把甲醛缓慢加入反应釜中,并在反应釜中装上冷却装置可减慢反应速率,防止放热过快造成温度过高。
(2)制普通玻璃的原料是纯碱、石灰石、石英沙。
(3)玻璃钢属于复合材料,玻璃纤维是增强体,酚醛树脂是基体。
(4)热固性塑料很难降解,不能深埋,a 不正确。
因为其难溶于有机溶剂,故d 不正确。
用作燃料会产生大量有害气体,c 不正确。
答案:(1)缓慢 冷却(2)纯碱 SiO2+Na2CO3=====高温Na2SiO3+CO2↑SiO2+CaCO3=====高温CaSiO3+CO2↑(3)增强作用(或:骨架作用) 密度小、强度高、抗腐蚀、抗冲击、绝缘性好等(答对两条即可)(4)b课时训练1.(2011年宁波高二检测)历史表明:没有新材料的出现,就没有科技和生产发展的突破。
信息高速公路的建立在于寻找新的信息材料。
下列材料可作信息材料的是( )A .铜线B .化纤C .橡胶D .光导纤维 解析:选D 。
SiO2是制造光导纤维的材料。
2.下列有关新型有机高分子材料的说法,不正确的是( )A .高分子分离膜应用于食品工业中,可用于浓缩天然果汁、乳制品加工、酿造业等B .复合材料一般是以一种材料作基体,另一种材料作为增强体C .导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料D.合成高分子材料制成的人工器官都受到人体的排斥作用,难以达到生物相容的程度解析:选D。
并不是所有人工合成的高分子材料植入人体都出现排斥反应,有不少的新型高分子材料具有优异的生物相容性,在人体中排异性很小,可以满足人工器官对材料的苛刻要求。
3.用于制造隐形飞机的某种物质具有吸收微波的功能,其主要成分的结构如图,它属于( )A.无机物 B.烃C.高分子化合物 D.有机物解析:选D。
因含元素S,不属于烃;也不属于高分子化合物。
4.(2011年福州高二检测)“信息”、“材料”和“能源”被称为新科技革命的三大支柱。
下列有关资讯错误的是( )A.在即将到来的新能源时代,核能、太阳能、氢能将成为主要能源B.目前中美日等国掌握的陶瓷发动机技术,大大提高了发动机的能量转化效率C.2007年10月24日发射成功的中国首颗探月卫星“嫦娥一号”使用了大量的复合材料D.合成高分子材料的广泛应用是有百利而无一害的解析:选D。
合成高分子材料具有质量轻、耐氧化、耐腐蚀,但也有熔、沸点低、易熔化的缺陷。
5.氮化硅陶瓷是一种超硬耐磨物质,可用于制造高性能柴油发动机部件,它属于( ) A.金属材料 B.无机非金属材料C.纳米材料 D.功能高分子材料解析:选B。
不符合纳米材料、功能高分子材料、金属材料的条件,是无机非金属材料。
6.下列说法中,错误的是( )A.玻璃钢是以玻璃纤维作增强材料,合成树脂作基体材料的复合材料B.飞机机身用的复合材料大多是以金属为增强材料,纤维为基体材料的复合材料C.制造网球拍用的复合材料,是在合成树脂基体材料中加入了碳纤维作增强材料D.航天飞机机身使用的隔热陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合材料制成的解析:选B。
飞机机身用的复合材料,铝合金是基体材料,碳纤维是增强材料。
7.一次性餐具目前最有发展前途的是( )A.瓷器 B.淀粉材料C.塑料 D.纸木解析:选B。
A项,瓷器携带不便;C项,塑料易造成污染;D项,大量使用纸木要消耗大量的木材。
8.(2011年徐州高二检测)我国科学家前不久成功合成了3 mm长的管状定向碳纳米管,长度居世界之首。
这种碳纤维具有强度高、刚度(抵抗变形的能力)高、密度小(只有钢的四分之一)、熔点高、化学稳定性好的特点,因而被称为“超级纤维”。
下列对碳纤维的说法中不正确的是( )A.它是制造飞机的理想材料B.它的主要组成元素是碳C.它的结构与石墨相似D.碳纤维复合材料不容易导电解析:选D。
这种“超级纤维”的五大特征正是飞机、火箭等高空飞行时所必须具备的;联想到石墨的层状结构,这个碳纳米管是由一层一层的层状结构堆积而成的,所以它的结构与石墨相似,故碳纤维也能导电。
9.下列说法中正确的是( )A.用在航天器中的抗氧化陶瓷复合材料属于新型无机非金属材料B.提倡使用乙醇汽油主要是为了提高汽油的燃烧效率C.赤潮、潮汐、酸雨、温室效应都是与环境污染有关的现象D.松花江污染事件中,使用活性炭减少污染是因为活性炭与硝基苯发生化学反应解析:选A。
B项使用乙醇汽油与提高汽油的燃烧效率无直接关系。
C项潮汐是自然现象,与环境污染无关。
D项利用活性炭的吸附作用,未发生化学反应。
10.(2011年嘉兴调研)中国北京曙光公司研制出了第一款具有我国完全自主知识产权的高性能CPU芯片——“龙芯”1号。
(1)“龙芯”(芯片)的主要化学成分是________。
(2)在计算机长距离联网使用的传输很快的线路,其使用的材料叫________,主要化学成分是________。
(3)如果这种埋在地下的材料裸露在碱性土壤中,结果会断路,用离子方程式说明原因________________________________________________________________________。
解析:(1)CPU芯片——导电,熔点高——硅。
(2)光导纤维传导信息。
(3)由于SiO2属于酸性氧化物被碱性土壤中的碱性物质腐蚀而断路:SiO2+2OH -===SiO2-3+H2O 。
答案:(1)Si (2)光导纤维 SiO2(3)SiO2+2OH -===SiO2-3+H2O11.硼砂(Na2B4O7)与NH4Cl 共热,再用盐酸、热水处理,可得到白色固体氮化硼(BN)。
(1)配平方程式:________Na2B4O7+________NH4Cl===__________NaCl +__________B2O3+__________BN +________。
(2)BN 是一种新型无机材料,它有两种结构,一种具有石墨结构,可作为润滑材料,它具有的性质是__________;一种具有金刚石结构,可作耐磨材料,它具有的性质是__________________________。
解析:(1)利用化合价升降法配平系数,很明显缺项为H2O 。
(2)类似石墨的BN 硬度小,易滑动,类似金刚石的BN ,硬度大。
答案:(1)1 2 2 1 2 4H2O(2)熔点高、硬度小 熔点高、硬度大12.某新型无机非金属材料A ,由两种非金属元素组成,其中所含元素的化合价为其最高正价或最低负价,它是一种超硬物质,具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击、抗氧化的特征。
A 可由化合物B 经下列反应制得:①B+NH3―→C[C 的化学式为Si(NH2)4];②C 经隔绝空气高温分解得到A 。
为探究B 的组成,进行了下图所示的转化实验,图中G 、F 、H 均为难溶于水的物质,且为白色粉末,图中字母代表的均为中学化学常见的物质。
请回答下列问题:(1)写出化合物B 和化合物G 的化学式__________、________。
(2)写出反应②的离子方程式: ___________________________________________。
(3)写出C 经隔绝空气高温分解得到A 的化学方程式:________________________________________________________________________。
(4)分析反应③,你能得出的结论是________________________________________(合理即可)。
解析:由E ――→AgNO3溶液G ――→稀HNO3G 可知,E 中含有Cl -,即B 为氯化物,由F ――→△H ――→NaOH 溶液I ――→过量CO2F 可知:F 是一种酸性比碳酸弱的非金属氧化物对应的水化物,即为硅酸或原硅酸,则B 为硅化物,因此B 为SiCl4。
Si(NH2)4隔绝空气高温分解可得A ,可知A 为由Si 和N 组成的化合物,根据硅和氮元素的价态可知A 的化学式为Si3N4,另一种生成物为NH3,据此可得C 分解的化学方程式为:3Si(NH2)4=====隔绝空气,高温Si3N4+8NH3↑。
答案:(1)SiCl4 AgCl(2)SiO2+2OH -===SiO2-3+H2O(3)3Si(NH2)4=====隔绝空气,高温Si3N4+8NH3↑(4)H2CO3的酸性比H2SiO3强(或C 的非金属性比硅强等)13.(2011年镇江高二检测)氧化铝有两种变体,一种是αAl2O3,一种是γAl2O3,γAl2O3可用Al(OH)3在723 K 时加热制得,它不耐酸;αAl2O3是天然刚玉的主要成分,硬度很大,且对酸有极强的稳定性。