《材料学概论》题库资料复合材料部分

复合材料概论复习提要一、名词解释1、复合材料2、基体3、增强体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、CVD13、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玻璃纤维增强环氧树脂20玻璃纤维增强酚醛树脂21玻璃纤维增强聚酯树脂22、单模、对模23、等代设计法。

24、水泥二、重要知识点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）玻璃纤维增强塑料。

4、增强材料的表面处理、沃兰（V olan）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、玻璃纤维增强环氧树脂、玻璃纤维增强酚醛树脂、玻璃纤维增强聚酯树脂主要性能。

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原因。

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-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。

材料学概论考试题与参考答案一、单选题（共75题，每题1分，共75分）1.下面哪个不是限制陶瓷广泛应用的因素( )A、脆性B、原材料稀少C、难加工D、工艺复杂，成本高正确答案：B2.若想通过分子量分布改性，使高分子的强度和耐冲击性提高，则需要设计什么样的分子量分布( )A、窄分布，高分子多B、窄分布，低分子多C、宽分布，高分子多D、宽分布，低分子多正确答案：A3.以下用途中主要利用的是光致发光的荧光材料的是？( )A、彩色电视机B、电子显微镜C、白光LEDD、场发射显示器正确答案：C4.磁控气体放电，磁场的作用是：( )A、维持体系的低真空B、加快电子的运动速率C、利用磁场改变二次电子的运动轨迹，增大电子撞击气体产生离子的概率D、提高电子的能量正确答案：C5.陶坯烧结前一般___( )A、涂釉B、不涂釉正确答案：B6.碳浓度低于共析钢为亚共析钢，高于共析钢为过共析钢，那么，共析钢中碳的质量分数是？( )A、1.77%B、3.77%C、0.77%D、2.77%正确答案：C7.铁(Fe) 的核外电子排布式是？( )A、1s22s22p63s23p63d74s1B、1s22s22p63s23p63d8C、1s22s22p63s23p63d64s2D、1s22s22p63s23p63d84s2正确答案：C8.纺丝是合成化学纤维成型的关键工艺，常见的三种纺丝工艺是( ) .(1)干法纺丝（2）湿法纺丝（3）熔体纺丝（4）切片纺丝A、（1）（3）（4）B、（2）（3）（4）C、（1) (2) (4)D、（1）（2）（3）正确答案：D9.高压钠灯采用透明氧化铝陶瓷而不用玻璃的原因是( )A、相比玻璃，氧化铝有更好的热导率B、高温高压的钠蒸气会腐蚀含钠的玻璃或石英玻璃C、氧化铝陶瓷的透明性比玻璃好D、氧化铝陶瓷比玻璃便宜正确答案：B10.下列哪一种泵能达到的真空度最高( )A、扩散泵B、涡轮分子泵C、溅射离子泵D、机械泵正确答案：C11.缩聚反应得到聚合高分子的同时还会产生小分子，下面的缩聚反应得到的小分子和其它三个不同的是( )A、尿素和甲醛缩聚成脲醛树脂B、苯酚和甲醛缩聚成酚醛树脂C、己二酸和己二胺缩聚成尼龙6,6D、对苯二甲酸甲酯和乙二醇缩聚成聚酯纤维（PET）正确答案：D12.真空的特点不包括( )A、压强低B、分子密度小C、平均自由程大D、没有任何气体分子正确答案：D13.按照真空区域的划分，10-5~10-9Pa属于什么真空区间( )A、超高真空B、中真空C、极高真空D、高真空正确答案：A14.以下金属中熔点最高的？( )A、钨(W)B、钼(Mo)C、锆(Zr)D、镍(Ni)正确答案：A15.常见的高分子聚合反应方法有4种，涂料合成常用( )A、本体聚合B、溶液聚合和乳液聚合C、悬浮聚合D、固相聚合正确答案：B16.润湿作用不包括以下哪个？( )A、铺展B、浸湿C、沾湿D、增溶正确答案：D17.不同的钢种，特别是经过不同的热处理，硬度变化很大。

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。

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。

《复合材料结构设计基础》最新题库一、填空题1.复合材料按复合效果可分为_______、__________复合材料。

2.复合材料使用经过选择的、含一定数量比的两种或两种以上的组分（或组元），通过______而成的，具有___________材料。

3.复合材料按基体材料性质分可分为_______、__________及陶瓷基复合材料4.纤维复合材料中常用作防弹背心的材料主要有芳纶纤维和____________。

5.玻璃纤维常用作增强体，缺点主要有_______、__________及易受机械损伤。

6.碳纤维常用作增强体，缺点主要有_______、__________及价格较高。

7.芳纶纤维常用作增强体，缺点主要有_______、__________。

8.复合材料的加工主要有_______、__________、_______、__________及颗粒复合材料加工。

9.晶须是含缺陷很少的_______材料。

10.结构用金属基复合材料基体要求有_______、__________。

11.复合材料界面相的作用有_______、__________及传递作用等。

12.复合材料增强体的作用有_______、__________。

二、判断题1.混合材料就是复合材料（）2.草梗合泥筑墙是古代利用复合材料的见证（）3.复合材料的组成是性能的唯一决定因素（）4.复合材料组成中增强体起增加强度、改善性能的作用（）5.聚合物基复合材料中聚合物所起的作用包括保护纤维、分配载荷（）6.碳纤维比强度高，肯定可以作为防弹材料（）7.晶须是含缺陷很少的单晶纤维材料（）8.粉末压制成型属于复合材料加工范畴（）9.晶须是直径 0.1～10μm，长径比 5～1000单晶纤维材料（）10.颗粒增强体也称为刚性颗粒增强体（）11.延性颗粒增强体主要为金属颗粒（）12.芳纶纤维具有吸湿性（）13.碳纤维具有抗氧化性，生产过程中无需防护（）14.玻璃纤维耐磨性差，在混合过程中应注意防护（）15.芳纶纤维大量次价键的存在赋予其高比强度和比模量（）16.超高分子量聚乙烯具有高抗冲击性能，可以作为防弹背心材料（）17.碳纤维抗氧化处理中最好采用添加陶瓷材料（）18.爆炸连接工艺属于层状复合材料制备范畴（）19.手糊工艺是复合材料加工制备中较为简单的工艺（）20.纳米复合材料是复合材料发展的新方向（）三、选择题1.复合材料的发展历程上，下列哪一项是与古代复合材料发展相对应的_________。

复合材料考试复习资料1、复合材料的定义：由两种或两种以上不同性能、不同形态的组分通过复合工艺组合而成的一种多相材料，它既保持了原组分材料的主要特点又显示了原组分材料所没有的新性能。

2、复合材料的特征：可设计性：即通过对原材料的选择、各组分分布设计和工艺条件的保证等，使原组分材料优点互补，因而呈现了出色的综合性能；由基体组元与增强体或功能组元所组成；非均相材料：组分材料间有明显的界面；有三种基本的物理相（基体相、增强相和界面相）；组分材料性能差异很大；组成复合材料后的性能不仅改进很大，而且还出现新性能.3、复合材料的分类：按基体材料分类①聚合物基复合材料:以有机聚合物（热固性树脂、热塑性树脂及橡胶等）为基体；②金属基复合材料：以金属（铝、镁、钛等）为基体；③无机非金属基复合材料：包括陶瓷基、碳基和水泥基复合材料。

按增强材料形态分类：①纤维增强复合材料：a.连续纤维复合材料：作为分散相的长纤维的两个端点都位于复合材料的边界处；b.非连续纤维复合材料：短纤维、晶须无规则地分散在基体材料中；②颗粒增强复合材料：微小颗粒状增强材料分散在基体中；③板状增强体、编织复合材料：以平面二维或立体三维物为增强材料与基体复合而成。

其他增强体：层叠、骨架、涂层、片状、天然增强体按用途分类：①结构复合材料：用于制造受力构件；②功能复合材料：具备各种特殊性能（如阻尼、光、电、磁、摩擦、屏蔽等）③智能复合材料④混杂复合材料4、复合材料的命名：复合材料可根据增强材料和基体材料的名称来命名，通常将增强材料放在前面，基体材料放在后面，再加上“复合材料”而构成。

5、复合材料的结构设计层次：一次结构：单层设计--- 微观力学方法：取决于增强相、基体相和结合界面的力学性能，增强相的含量、分布方向等；二次结构：层合体设计--- 宏观力学方法：取决于单层材料的力学性能和铺层方法（厚度、纤维交叉方式、顺序等）；三次结构：产品结构设计--- 结构力学方法：取决于层合体的力学性能、结构几何、组合与连接方式6、增强体的定义：增强体是结构复合材料中能提高材料力学性能的组分，在复合材料中起着增加强度、改善性能的作用。

复合材料复习资料《复合材料学》作业1.常见的材料强化途径都有哪些？请分别进行简要的论述固溶强化、细晶强化、析出强化、弥散强化、形变强化、相变强化。

【固溶强化】溶入固溶体中的溶质原子产生晶格畸变，晶格畸变增大了位错运动的阻力，使滑移难以进行，从而使合金固溶体的强度与硬度增加。

在溶质原子浓度适当时，可提高材料的强度和硬度，而其韧性和塑性却有所下降。

【细晶强化】通过细化晶粒而使金属材料力学性能提高的方法称为细晶强化，符合霍尔-佩奇公式σs=σ0+kd-1/2第二相粒子强化包括析出强化和弥散强化。

析出强化（时效强化）：指金属在过饱和固溶体中溶质原子偏聚区和（或）由其脱溶出微粒弥散分布于基体中而导致硬化的一种热处理工艺。

弥散强化的实质是利用弥散细微粒阻碍位错的运动，从而提高材料的力学性能。

【形变强化】金属材料冷变形时强度和硬度升高.而塑性和韧性降低的现象。

【相变强化】它不是一种独立的强化机制，实际上是固溶强化、弥散强化、形变强化和细晶强化的综合效应。

2.碳钢的常用热处理工艺有哪些？主要操作方法及目的？有退火、正火、回火、淬火。

【退火】将钢件加热到一定的温度，并保温一定时间，然后，以相对缓慢的速度冷却（随炉或埋沙）到室温，得到接近平衡状态的显微组织的热处理。

【目的】a）均匀化学成分及组织，细化晶粒b）调整硬度，消除内应力和加工硬化，改善成形和切削加工性能c）为淬火做好组织准备【正火】将钢加热到奥氏体区完全奥氏体化，然后出炉进行空冷，以得到珠光体类(索氏体)组织的热处理。

【目的】a）改善低碳钢和低碳合金钢的可加工性能b）作为最终热处理，提高工件力学性能c）作为中碳和低合金结构钢重要零件的预备热热处理d）消除热加工缺陷【回火】将淬火钢件重新加热到Ac1以下的温度，保温，然后冷却的一种热处理形式。

【目的】a）降低或消除内应力，防止工件开裂变形b）减少或消除残余奥氏体，稳定工件尺寸c）调整内部组织和性能，满足工件使用要求【淬火】加钢加热到奥氏体转变区进行奥氏体化（亚共析钢加热到Ac3以上，过共析钢加热到Ac1以上），保温一定时间，然后以大于淬火临界冷却速度进行冷却，使奥氏体发生非平衡转变，得到马氏体或贝氏体等非平衡组织的热处理工艺。

《材料概论》复习题1、材料可以按照形态分为几大类？每类的结构特点是什么？通过哪些技术手段可以获知材料的结构？1、晶体材料：构成物质的原子、分子在空间作长程有序的排列，具有一定点阵结构（自限性、各向异性、均一性、对称性、稳定性、定熔性）2、液晶材料：可以像液体一样流动，但分子取向有序。

3、非晶态材料：空间排列短程有序，长程无序。

（无定形固体，不具格子构造，内部结构是统计均一的各向同体，没有固定的熔点）4、纳米材料：三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围（1—100nm）或由它们作为基本单元构成的材料。

（表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应）谱学法（原子吸收光谱、紫外可见光谱—电子光谱、振动光谱、核磁共振等）、衍射法（X射线衍射分析）、显微法2、目前，碳的同素异形体有哪几种，分别论述碳原子的杂化态和碳原子形成的空间结构与其性能的关系。

3、橡胶的大分子结构有什么特点？从分子结构角度分析天然橡胶、丁苯橡胶的性能上各有哪些优缺点？丁苯橡胶的性能特点：1、存在大量的分子侧基(苯乙烯、乙烯基)分子链较僵硬,苯乙烯含量23.5%的SBR的Tg约为-45°C远低于NR的-72°C弹性和耐寒性差2、非结晶性橡胶,不具备自增强性,纯硫化橡胶的强度只有2~3MPa。

必须使用增强填料补强。

补强后的强度能达到纯NR硫化胶的水平。

3、耐撕裂性能也低于NR。

4、内耗大,动态生热和滚动阻力高于NR;5、耐曲挠疲劳性低于NR主链上双键含量及反应活性比天然橡胶低一耐热氧老化性、耐臭氧性能、耐磨性(高温,长时间)优于NR能提高SBR的使用上限温度比NR高10-20℃C。

但硫化速度较NR慢(因SBR的双键浓度较低和苯环的体积位阻效应)6、SBR的耐溶剂性能以及电绝缘性能与NR相似,因为均为非极性二烯类橡胶。

7、加工性能比NR稍差,尤其是S-SBR包辊性差,自粘互粘性差。

4、简述由聚丙烯腈原丝制备高模量碳纤维的工艺流程以及主要工艺参数，我国聚丙烯腈碳纤维发展方向是什么？单体蒸馏提纯——按配比混合——溶液聚合——脱单，过滤，脱泡——溶液过滤——纤维成型——热水牵伸——热水洗涤——热水再牵伸——热水洗涤——上油——热辊干燥——加压蒸汽牵伸——热辊定型——卷绕——排序加捻——200-300°预氧化——1000-1800°高温碳化——表面处理——干燥——上胶——展平解捻——缠绕——收丝发展方向：高强化、低成本化、高强高韧化、拉压均衡化、关键设备国产化5、什么是 VOC？VOC 排放对环境有什么危害？环境中 VOC 的主要来源有哪些？通过怎样的技术进步可以减少 VOC 的排放？并从这一角度，分析水性聚合物研究的重要性。

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<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、纤维体积分量相同时，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。

D、纤维长度l>10l c。

材料学科概论试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 材料科学主要研究的是什么？A. 材料的加工工艺B. 材料的微观结构C. 材料的性能D. 材料的组成答案：C2. 下列哪项不是金属材料的特性？A. 导电性B. 导热性C. 可塑性D. 绝缘性答案：D3. 陶瓷材料通常具有哪些特性？A. 高强度B. 高韧性C. 高硬度D. 低密度答案：C4. 聚合物材料的玻璃化温度是指什么？A. 聚合物的熔点B. 聚合物的脆性温度C. 聚合物从玻璃态到高弹态的转变温度D. 聚合物的软化温度答案：C5. 纳米材料的尺寸通常在什么范围内？A. 1-100纳米B. 1-100微米C. 1-100毫米D. 1-100厘米答案：A二、填空题（每题2分，共20分）1. 材料科学中的“四要素”是指______、______、______和______。

答案：组成、结构、加工、性能2. 金属材料的强度和硬度通常随着______的增加而增加。

答案：晶粒尺寸的减小3. 陶瓷材料的断裂韧性通常比金属材料______。

答案：低4. 聚合物材料的分子链结构可以分为______和______。

答案：线型、支链型5. 纳米材料的表面效应是指随着材料尺寸的减小，其______所占比例增大。

答案：表面积三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述材料的疲劳破坏机制。

答案：材料的疲劳破坏机制是指在循环应力作用下，材料内部缺陷逐渐扩展，最终导致材料断裂的过程。

2. 描述金属材料的塑性变形机制。

答案：金属材料的塑性变形机制通常涉及位错的滑移和攀移，以及晶粒的旋转和变形。

3. 聚合物材料的老化过程是如何发生的？答案：聚合物材料的老化过程通常涉及分子链断裂、交联以及氧化等化学反应，导致材料性能下降。

四、计算题（每题10分，共30分）1. 已知某金属的屈服强度为200 MPa，弹性模量为200 GPa，请计算该金属的弹性应变。

答案：弹性应变 = 屈服强度 / 弹性模量 = 200 MPa / 200 GPa =0.0012. 如果一个聚合物材料的玻璃化温度为100°C，其使用温度为50°C，请计算其相对温度。

材料学概论试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 材料科学中，下列哪一项不是材料的基本特性？A. 力学性能B. 热学性能C. 光学性能D. 化学活性答案：D2. 金属的塑性变形主要通过哪种机制？A. 位错运动B. 相变C. 扩散D. 断裂答案：A3. 陶瓷材料的脆性主要与下列哪种因素有关？A. 晶体结构B. 表面缺陷C. 温度D. 化学成分答案：B4. 下列哪种材料不是复合材料？A. 碳纤维增强塑料B. 钢筋混凝土C. 不锈钢D. 玻璃钢5. 玻璃的主要成分是？A. 二氧化硅B. 氧化铝C. 氧化钙D. 氧化镁答案：A6. 金属材料的硬度通常与下列哪种因素有关？A. 晶体结构B. 晶粒大小C. 合金元素D. 所有以上因素答案：D7. 哪种金属具有最高的熔点？A. 钨B. 铁C. 铜D. 铝答案：A8. 材料的疲劳是指？A. 材料在循环应力作用下的断裂B. 材料在恒定应力作用下的断裂C. 材料在高温下的氧化D. 材料在腐蚀环境下的腐蚀答案：A9. 哪种材料的导热性能最好？B. 陶瓷C. 塑料D. 木材答案：A10. 下列哪种材料的耐腐蚀性最好？A. 不锈钢B. 碳钢C. 铝合金D. 铜合金答案：A二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 下列哪些因素会影响材料的力学性能？A. 微观结构B. 加工工艺C. 温度D. 化学成分答案：ABCD2. 材料的热处理可以改变哪些特性？A. 硬度B. 韧性C. 导电性D. 耐腐蚀性答案：ABD3. 下列哪些是金属材料的常见合金元素？A. 碳B. 硅D. 氧答案：AB4. 材料的断裂韧性与哪些因素有关？A. 材料的微观结构B. 材料的硬度C. 材料的厚度D. 断裂前的应力答案：ABD5. 下列哪些是常见的高分子材料？A. 聚乙烯B. 聚氯乙烯C. 聚丙烯D. 聚酯答案：ABCD三、简答题（每题5分，共20分）1. 简述材料的疲劳破坏过程。

答案：材料的疲劳破坏过程是指在循环应力作用下，材料内部的缺陷逐渐扩展，最终导致材料断裂的过程。

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。

1、复合材料定义复合材料(composite materials):由两种或两种以上不同性能、不同形态的组分通过复合工艺组合而成的一种多相材料，它既保持了原组分材料的主要特点又显示了原组分材料所没有的新性能。

2、组成、定义、作用基体：构成复合材料的连续相；增强剂（增强相、增强体）：复合材料中独立的形态分布在整个基体中的分散相，这种分散相的性能优越，会使材料的性能显著改善和增强。

界面相：不同组元相接触的界面，具有一定厚度，结构随组元相而异。

是组元相之间相互连接的纽带。

组成：基体相，界面相，增强相作用：增强相：一般具有很高的力学性能（强度、弹性模量），及特殊的功能性。

其主要作用是承受载荷或显示功能。

基体相：保持材料的基本特性，如硬度、耐磨、耐热性等。

主要作用是将增强相固结成一个整体，起传递和均衡应力的作用。

界面相作用：应力和其他信息传递的桥梁，具有传递效应，阻断效应，不连续效应，散热和吸热效应，诱导效应。

3、分类，不同类型复合材料的定义及特点分类：①聚合物基复合材料: 以有机聚合物（热固性树脂、热塑性树脂及橡胶等）为基体；②金属基复合材料：以金属（铝、镁、钛等）为基体；③无机非金属基复合材料：包括陶瓷基、碳基和水泥基复合材料。

定义：聚合物基复合材料（PMC）：树脂基复合材料,纤维增强塑料，是目前技术比较成熟且应用最为广泛的一类复合材料。

这种材料是用短切的或连续纤维及其织物增强热固性或热塑性树脂基体，经复合而成。

特点：1. 高比强度、高比模量；2. 可设计性；3. 热膨胀系数低，尺寸稳定；4．耐腐蚀；5．耐疲劳；6.阻尼减震性好金属基复合材料（MMC）：是以金属及其合金为基体，与一种或几种金属或非金属增强相人工结合成的复合材料。

其增强材料大多为无机非金属，如陶瓷、碳、石墨及硼等，也可以用金属丝。

特点：1、高比强度比模量；2、高断裂韧性和高抗疲劳性能；3、良好的高温稳定性和热冲击性；4、热膨胀系数小、尺寸稳定性好；5、导热、导电性能好；6、良好的耐磨性；7、不吸潮、不老化、气密性好陶瓷基复合材料（CMC）：氧化铝陶瓷也称为高铝陶瓷，主要成分是A12O3和SiO2。

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。