11.【复合材料】复合材料新技术(2)

复合材料题1.复合材料是由( )的保留其物理和化学特性的材料组成。

CA．两种B．两种以上C．两种或两种以上D．多种材料2.BMS 8-79 和BMS 8-168 的固化时间( )，固化温度( )。

BA．120—180 分钟，220℉--250℉B．120—180 分钟，250℉--270℉C．90—120 分钟，220℉--250℉D．90—120分钟，250℉--270℉3. BMS 5-129和BMS 5-101 的固化时间( )，固化温度( )。

BA．120—180 分钟，220℉--250℉B．120—180 分钟，250℉--270℉C．90—120 分钟，220℉--250℉D．90—1120分钟，250℉--270℉4. 250℉固化的升温速率( )，降温速率( )。

CA．1—6℉，5（MAX）℉/分钟B．1—6℉，2—8（MAX）℉/分钟C．2—8℉，5（MAX）℉/分钟D．2—8℉，2—8（MAX）℉/分钟5. BMS 8-139 和BMS 8-212的固化时间( )，固化温度( )。

CA．120—180 分钟，340℉--360℉B．120—180 分钟，250℉--270℉C．150—210 分钟，340℉--360℉D．150—210分钟，250℉--270℉6. BMS 8-145 和BMS 8-154的固化时间( )，固化温度( )。

BA．120—180 分钟，340℉--360℉B．150—210 分钟，340℉--360℉C．150—210分钟，250℉--270℉D．120—180分钟，250℉--270℉7 350℉固化的升温速率( )，降温速率( )。

AA．1—5℉，5（MAX）℉/分钟B．1—5℉，2—8（MAX）℉/分钟C．2—8℉，5（MAX）℉/分钟D．2—8℉，2—8（MAX）℉/分钟8．修理区至少要放( )个热电偶。

CA．1B．2C．3D．49.加热毯尺寸至少要超过修理补片边缘( )英寸。

一、填空(每空分，共分)1、“科学技术是第一生产力”是由 ______首先提出来的。

2、科学包括______ 和______ 两部分。

3、经国务院批准， ______ 院士被授予 2002 年度国家最高科学技术奖。

4、 2003 年 4 月 13 日， ______ 宣布破解非典元凶——冠状病毒。

5、湖滨区于______ 年被国家科委授予“全国科技工作先进区”荣誉称号。

6、________的进步决定着一个国家的现代化建设的进程。

7、邓小平同志在 1988 年 9 月 5 日与外宾的谈话中第一次明确提出“ ______ ”的重要思想，并在 1992 年春季的南方视察谈话中着重强调了这一论断。

8、世界知识产权组织第 35 届成员国大会决定从 2001 年起，每年的___月____ 日为世界知识产权日。

9、技术贸易实行_______合同制，使用国家规定的技术合同文本。

10、自然科学奖授予在______研究和_____研究中阐明自然现象、特征和规律，做出重大科学发现的公民。

11、邓小平在 1978 年 3 月召开的全国科学大会上发表了______ “知识分子是工人阶段的一部分”、“四个现代化最关键是科学技术现代化”这三个著名论断。

12、中国科协在全国科技工作者中倡导的科学精神是 ______、 ___ 、______ 、______ 。

13、中共中央国务院《关于加速科学技术进步的决定》是 ______ 年 5 月 6 日由中共中央国务院颁布的，《决定》从十一个方面阐述了必须。

14、《河南省科学技术奖励办法》于 ______ 年______ 月______ 日发布施行。

15、《河南省促进科技成果转化条例》自 ______ 年 7 月 1 日起施行。

16、国家最高科学技术奖每年授予人数不超过 ______ 名。

17、是我国设立的科学技术方面的最高学术称号， ______为终身荣誉。

18、是国家设立的工程科学技术方面的最高学术称号， ______为终身荣誉。

复合材料加工技术与应用随着科技的进步，复合材料作为一种新型材料在各个领域中得到了广泛应用。

其具有轻量、高强度、耐腐蚀、绝缘、隔热等优点，被广泛应用于航空航天、汽车、船舶、建筑、体育器材等领域中。

而复合材料的加工技术则也成为推动其应用发展的重要支撑。

一、复合材料的加工技术复合材料的加工技术包括了模压法、自动化机器人技术、热压成型、注塑成型等多种方法。

模压法是一种广泛采用的复合材料加工方法，其工艺流程包括了预制膜层、热固化树脂、纤维和增强剂四个步骤，最后通过模具将这些原材料固定在一起进行固化。

而自动化机器人技术则可以实现对复合材料的自动化生产，其中机器人伺服可以精确控制成型过程中的压力、温度、速度等因素，达到更高的成型精度。

热压成型则适用于制造复杂的薄壁部件，在高温和压力下，将树脂与纤维完全浸润，从而实现加固增强。

注塑成型适合于定量制造方法，将粘稠的高分子复合材料加热到塑态后注入模板、冷却、排出成型制品等。

二、复合材料的应用复合材料的应用领域丰富多样，特别是其在航空航天领域中的应用广泛。

复合材料具有轻量、高强度、耐腐蚀等优点，可以大幅减轻飞机自身重量，提高飞机性能，降低飞机能耗。

同时，在汽车制造领域中，复合材料的应用能够实现地球友好型设计，使经济性、环保性和性能之间的平衡更加优化。

在建筑领域中，复合材料的应用可以改善建筑结构的强度和耐久性。

三、未来复合材料加工技术的趋势未来的复合材料加工技术将主要围绕着快速成型、非接触加工、精细加工、智能化、柔性生产等方向进行发展。

快速成型技术将逐渐发展出用于复合材料无纸化打印技术、快速切割与铣削技术等，这些新技术可以大幅提高复合材料制造的效率和精度。

非接触式加工技术将更好地解决高精度薄壁零件加工难题。

智能化生产技术则将实现复合材料加工的自动化和智能化，提高生产效率，降低人工纰漏率。

柔性生产则将更好地复合材料制造工艺的灵活度和响应能力，更好地应对客户需求的变化。

综上所述，复合材料加工技术是推动复合材料应用发展的重要支撑，未来复合材料加工技术的发展方向将更加智能、高效、绿色、柔性等，对于提高复合材料在多个领域的应用水平具有重要的促进作用。

复合材料特点
复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成的新材料，具有独特的性能和特点。

首先，复合材料具有优异的强度和刚度，这是由于复合材料中的各种成分相互作用，形成了一种协同效应，使得其整体性能远远超过单一材料。

其次，复合材料具有较低的密度，这使得其在航空航天、汽车等领域得到了广泛的应用。

再者，复合材料具有优异的耐腐蚀性能，能够在恶劣环境下长期稳定地工作。

此外，复合材料还具有良好的设计自由度，可以根据需要进行各种形状和结构的设计，满足不同工程需求。

另外，复合材料还具有优异的疲劳和冲击性能，这使得其在航空航天、汽车、体育器材等领域得到了广泛的应用。

此外，复合材料还具有良好的耐热性能，能够在高温环境下长期稳定地工作。

另外，复合材料还具有良好的耐磨性能，能够在恶劣环境下长期稳定地工作。

另外，复合材料还具有良好的耐磨性能，能够在恶劣环境下长期稳定地工作。

此外，复合材料还具有良好的耐磨性能，能够在恶劣环境下长期稳定地工作。

综上所述，复合材料具有优异的综合性能和广阔的应用前景，是当今工程材料领域的热点和发展方向。

随着科技的不断进步和创新，相信复合材料在未来会有更加广泛的应用和发展，为人类社会的进步和发展做出更大的贡献。

第一章1.什么是材料化学其主要特点是什么答：材料化学是有关于材料的结构、性质、制备及应用的化学。

主要特点：跨学科性，实践性。

2.材料与试剂的主要区别是什么答：试剂在使用过程中通常被消耗并转化为其他物质，而材料通常是可重复的、连续的，除了正常的消耗外，它不会不可逆地转化为其他物质。

3.观察一只灯泡，列举制造灯泡所需的材料。

4.材料按其组成和结构可以分为哪几类如果按功能和用途对材料分类，列举十种不同功能或用途的材料。

答：（1）金属材料，无机非金属材料，高分子材料，复合材料（2）导电材料、绝缘材料、生物医用材料、航天航空材料、能源材料、电子信息材料、感光材料5.简述材料化学的主要内容。

答：结构：原子和分子在不同层次彼此结合的形式、状态和空间分布。

特性：材料固有的化学、物理和力学特性。

制备：将原子和分子结合在一起，并最终将其转化为有用的产品应用。

第二章1.原子间的结合键共有几种各自特点如何3.计算体心立方及六方密堆的的堆积系数。

（1）体心立方单位晶胞原子数 n = 274.0)2/4()3/4(4)3/4(4＝3333fcc ==R R aR ππξ10. 单质Mn有一种同素异构体为立方结构，其晶胞参数为，密度= g cm-3，原子半径r = ，计算Mn晶胞中有几个原子，其堆积系数为多少11. 固溶体与溶液有何异同固溶体有几种类型固体溶液与液体溶液的共同点：均具有均一性、稳定性，均为混合物，均存在溶解性问题（对固态溶液称为固溶度，对液体溶液称为溶解度）；(1)均一性：溶液各处的密度、组成和性质完全一样；(2)稳定性：温度不变，溶剂量不变时，溶质和溶剂长期不会分离；(3)混合物：溶液一定是混合物。

固体溶液与液体溶液的不同点：固溶体的溶质和溶剂均以固体形式出现，而液体溶体的溶质和溶剂均以液体形式出现；固溶体：又称固体溶液，指由一种或多种溶质组元溶入晶态溶剂，并保持溶剂晶格类型所形成的单相晶态固体。

固溶体按固溶度分可两种类型：有限固溶体与无限固溶体；按溶质原子在晶格中的位置可分为置换固溶体与填隙固溶体。

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。

第1章绪论1.复合材料的定义(Composition Materials , Composite)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。

复合材料=基体(连续相)+增强材料(分散相)分散相是以独立形态分布在整个连续相中，两相之间存在着相界面。

分散相可以是增强纤维，也可以是颗粒或弥散的填料。

2.复合材料常见分类方法：1）按性能分：常用复合材料、先进复合材料2）按用途分：结构复合材料、功能复合材料3）按复合方式分：宏观复合、微观复合4）按基体材料分：聚合物基、金属基、无机非金属基5）按增强体形式分：纤维增强复合材料、颗粒增强、片材增强、叠层复合3.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？三个结构层次: 一次结构——单层材料——微观力学一次结构二次结构——层合体——宏观力学二次结构三次结构——产品结构——结构力学三次结构设计层次：单层材料设计、铺层设计、结构设计4.复合材料力学主要是在单层板和层合板这两个结构层次上展开的，其研究内容分为微观力学和宏观力学两部分。

第2章复合材料界面和优化设计1.复合材料是由两种或两种以上不同物理、化学性质的物质以微观或宏观形式复合而成的多相材料。

2.复合材料界面机能：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不连续性和界面摩擦现象，如抗电性、电感应性、磁性、耐热性等4）散热和吸收效应：5）诱导效应3.界面效应既与界面结合状态、形态和物理、化学性质等相关，也与界面两边组元材料的浸润性、相容性、扩散性等密切相关。

4.聚合物基复合材料是由增强体与聚合物基体复合而形成的材料。

聚合物基复合材料分类：热塑性、热固性聚合物基复合材料。

热塑性聚合物基复合材料成型两个阶段：①熔体与增强体之间接触和润湿②复合后体系冷却凝固成型。

新型复合材料
新型复合材料是指将两种或两种以上的材料进行组合，形成新的材料，具有更优越的性能和功能。

这种材料在工程领域有着广泛的应用，可以用于航空航天、汽车制造、建筑材料等领域。

新型复合材料的研究和开发对于提高材料的性能、减轻结构重量、节约能源具有重要意义。

首先，新型复合材料具有优异的力学性能。

与传统材料相比，新型复合材料具有更高的强度和刚度，可以承受更大的载荷，同时具有更好的耐磨性和耐腐蚀性。

这使得新型复合材料在航空航天领域得到广泛应用，可以用于制造飞机机身、发动机零部件等。

其次，新型复合材料具有优异的导热性能和电磁性能。

通过合理设计复合材料的结构和成分，可以使其具有良好的导热和电磁性能，适用于电子产品、通讯设备等领域。

这种材料不仅可以提高设备的工作效率，还可以减少能源的消耗，具有良好的环保性能。

此外，新型复合材料还具有优异的耐高温性能和耐低温性能。

在极端环境下，传统材料往往会出现性能下降或者失效的情况，而新型复合材料可以在高温、低温等恶劣条件下保持稳定的性能，具有更广泛的应用前景。

总的来说，新型复合材料的研究和开发对于提高材料的性能、减轻结构重量、节约能源具有重要意义。

随着科学技术的不断发展，新型复合材料将会在更多领域得到应用，为人类社会的发展做出更大的贡献。

复合材料的成型工艺复合材料的成型工艺主要包括以下几种：1. 手糊成型工艺：是一种湿法铺层成型法，通过涂刷胶液和铺设纤维织物，在模具上形成一定厚度的层片，然后进行固化。

2. 喷射成型工艺：是将树脂和纤维混合后，通过喷射的方式在模具表面形成一定厚度的层片，再进行固化。

3. 树脂传递模塑技术（RTM技术）：将纤维织物放入模具中，然后注入树脂，经过一定的温度和压力条件进行固化，形成复合材料制品。

4. 袋压法成型：是将纤维织物放入密封的袋子里，然后通过压力使纤维织物紧密结合在一起，再经过固化得到复合材料制品。

5. 真空袋压成型：是在袋压法的基础上，通过抽真空的方式排除纤维织物内的空气和水分，提高制品的密实度和质量。

6. 热压罐成型技术：是将预浸料放入金属模具中，通过热压罐的高温高压作用，使预浸料粘结成复合材料制品。

7. 液压釜法成型技术：是将预浸料放入密封的液压釜中，通过液体介质的压力使预浸料紧密结合在一起，再经过固化得到复合材料制品。

8. 热膨胀模塑法成型技术：是将纤维织物放入模具中，利用热膨胀原理使纤维织物紧密结合在一起，再经过固化得到复合材料制品。

9. 夹层结构成型技术：是将两层或更多层预浸料之间夹入一层泡沫材料或其他材料，通过加热加压或抽真空的方式使其粘结成复合材料制品。

10. 模压料生产工艺：是将纤维织物和树脂混合后，经过一定温度和压力条件进行固化，形成模压料，然后将其加工成制品。

11. ZMC模压料注射技术：是将ZMC模压料加热后注入模具中，经过一定的温度和压力条件进行固化，形成复合材料制品。

12. 层合板生产技术：是将多层预浸料按照一定的顺序叠放在一起，然后经过热压或冷压的方式使其粘结成复合材料层合板。

13. 卷制管成型技术：是将纤维织物和树脂混合后，通过卷制机卷制成管状制品。

14. 纤维缠绕制品成型技术：是将纤维织物缠绕在芯模上，然后注入树脂或进行热处理，形成复合材料制品。

15. 连续制板生产工艺：是将预浸料连续通过加热和加压装置，使其连续地粘结成复合材料板材。

第一章一、填空题1.零件在工作条件下可能受到的负荷及作用有【力学负荷】,【热负荷】,【环境介质的作用】。

2.材料常用的塑性指标有【δ】和【ψ】两种，其中用【ψ】表示塑性更接近材料的真实变形。

3.检验淬火钢成品件的硬度一般用【洛氏硬度HRC 】，而布氏硬度适用于测定【较软】材料的硬度.4.零件的表面加工质量对其【疲劳】性能有很大影响。

5.在外力作用下，材料抵抗【塑性变形】和【断裂】的能力成为强度。

屈服强度与【抗拉强度】的比值，在工程上称作【屈强比】。

6.表征材料抵抗冲击载荷能力的性能指标是【k a 】，其单位是【2/m J 】7.金属材料的工艺性能有【铸造性】,【锻压性】，【焊接性】，【切削性】,【热处理工艺性】等。

二、选择题1.在设计汽车缸盖螺钉时应选用的强度指标是【C2.0σ】2.有一碳钢制作的支架刚性不足，解决的方法是【C 增加横截面积】3.材料在服役过程中的使用温度【A 应在其韧脆转变温度以上】4.长轴类零件在热处理后进行冷校直，可能会造成力学性能指标降低，主要是【B 1-σ】5.在零件图样上出现如下几种硬度技术条件的标注,其中正确的是【B 180~210HB 】三、判断题1.工业中所用金属材料均有明显的屈服现象。

【错】2.同种材料不同尺寸的试样所测得的延伸率相同。

【错】3.强度高的材料其密度和熔点也就大。

【错】4.零部件对材料性能的要求不仅要满足力学性能且要充分考虑其理化性能和工业性能。

【对】5.目前金属材料仍旧是制造业中的主要过程材料，但高分子材料、陶瓷材料和复合材料的应用也日益增大.【对】第二章一、填空题1.晶体与非晶体最根本的区别是【晶体有固定的熔点】,【晶体原子排列具有规律性】，【晶体性能各向异性】。

2.Fe Fe a --γ、的一个晶胞内的原子数分别为【2】和【4】。

3.位错分两种，它们是【刃型位错】和【螺型位错】，多余半原子面是【刃型】位错所特有的。

4.金属晶体中最主要的面缺陷是【晶界】和【相界】5.实际金属材料内几乎都是晶体，且晶粒越细小，晶界面积就越【大】6.高分子材料(也称高聚物）中，大分子主链内原子间的结合键为【共价键】，而大分子链间的结合键为【分子键】.7.陶瓷材料中存在【晶体相】、【玻璃相】和【气相】三种基本相，其中对性能影响最大的是【晶体】相. 8.结晶过程是依靠两个密切联系的基本过程来实现的,这两个过程是【形核】和【晶核长大】。

第二章复合材料的复合效应第一节复合效应概述复合材料的复合原理是研究复合材料的结构特性、开拓新材料领域的基础。

耦合：不同性质材料之间的相互作用。

→复合材料性能与结构的协同相长特性（即复合后的材料性能优于每个单独组分的性能）。

从力学、物理学上理解复合材料多样性的基础。

拟解决的问题：寻找材料复合的一般规律。

研究增强机理。

一、材料的复合效应线性效应：平均效应、平行效应、相补效应、相抵效应。

非线性效应：相乘效应、诱导效应、共振效应、系统效应。

复合效应是复合材料的研究对象和重要内容，也是开拓新型复合材料、特别是功能型复合材料的基础理论问题。

非线性效应尚未被充分认识和利用，有待于研究和开发。

1、平均效应：P c=P m V m+P f V f（P：材料性能；V：材料体积含量；c：复合材料；m：基体；f：增强体或功能体）应用：力学性能中的弹性模量、线膨胀率等结构不敏感特性；热传导、电导等物理常数。

例：复合材料的弹性模量：E c=E m V m+E f V f（混合定律）2、相补效应：性能互补→提高综合性能。

例：脆性高强度纤维与韧性基体复合，适宜的结合形成复合材料。

→性能显示为增强体与基体互补。

3、相乘效应：X/Y·Y/Z=X/Z（X、Y、Z：物理性能）两种具有转换效应的材料复合→发生相乘效应→设计功能复合材料。

例：磁电效应（对材料施加磁场产生电流）——传感器，电子回路元件中应用。

压电体BaTiO3与磁滞伸缩铁氧体NiFe2O4烧结而成的复合材料。

对该材料施加磁场时会在铁氧体中产生压力，此压力传递到BaTiO3，就会在复合材料中产生电场。

最大输出已达103V·A。

单一成分的Cr2O3也有磁电效应，但最大输出只有约170V·A。

4、共振效应：两个相邻的材料在一定条件下，产生机械的、电的、磁的共振。

应用：改变复合材料某一部位的结构→复合材料固有频率的改变→避免材料工作时引起的破坏。

吸波材料：调整复合材料的固有频率，吸收外来波。

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。

各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。

复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。

金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。

非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。

增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。

橡塑复合材料复合材料使用的历史可以追溯到古代。

从古至今沿用的稻草增强粘土和已使用上百年的钢筋混凝土均由两种材料复合而成。

20世纪40年代，因航空工业的需要，发展了玻璃纤维增强塑料（俗称玻璃钢），从此出现了复合材料这一名称。

50年代以后，陆续发展了碳纤维、石墨纤维和硼纤维等高强度和高模量纤维。

70年代出现了芳纶纤维和碳化硅纤维。

这些高强度、高模量纤维能与合成树脂、碳、石墨、陶瓷、橡胶等非金属基体或铝、镁、钛等金属基体复合，构成各具特色的复合材料。

[编辑本段]分类复合材料是一种混合物。

复合材料按其组成分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。

按其结构特点又分为：①纤维复合材料。

将各种纤维增强体置于基体材料内复合而成。

如纤维增强塑料、纤维增强金属等。

②夹层复合材料。

由性质不同的表面材料和芯材组合而成。

通常面材强度高、薄；芯材质轻、强度低，但具有一定刚度和厚度。

分为实心夹层和蜂窝夹层两种。

③细粒复合材料。

将硬质细粒均匀分布于基体中，如弥散强化合金、金属陶瓷等。

④混杂复合材料。

由两种或两种以上增强相材料混杂于一种基体相材料中构成。

与普通单增强相复合材料比，其冲击强度、疲劳强度和断裂韧性显著提高，并具有特殊的热膨胀性能。

分为层内混杂、层间混杂、夹芯混杂、层内／层间混杂和超混杂复合材料。

60年代，为满足航空航天等尖端技术所用材料的需要，先后研制和生产了以高性能纤维（如碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维等）为增强材料的复合材料，其比强度大于4×106厘米（cm），比模量大于4×108cm。