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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。
1.复合材料的定义（任选一种）国际标准化组织：（广义）由两种或两种以上在物理和化学上不同的物质组合起来而得到的一种多相固体材料。
《材料大词典》：（狭义）根据应用进行设计，把两种以上的有机聚合物材料或无机非金属材料或金属材料组合在一起，使其性能互补，从而制成的一类新型材料。
《材料科学技术百科全书》：（狭义，更具体）复合材料是由有机高分子、无机非金属或金属等几类不同材料通过复合工艺组合而成的新型材料。
2.增强材料——分散相 (称被分散的物质为分散相，又称弥散相) ，也称为增强体、增强剂、增强相等3.草梗合泥筑墙:草茎增强，土坯做住房墙体材料4.简述一到两种复合材料的应用5.复合材料的命名：强调基体的名称（例如树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料等）强调增强体的名称（例如碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料、陶瓷颗粒增强复合材料等）基体名称和增强体名称并用（习惯把增强体的名称放在前面，基体的名称在后面，例如玻璃纤维增强环氧树脂复合材料，简化为玻璃纤维/环氧树脂(俗称玻璃钢)；碳化硅颗粒增强基复合材料，简化为碳化硅/铝基(SiCp/Al),碳纤维增强基体复合材料称为碳/碳复合材料(Cf/C)复合材料的分类（按增强材料的形态）任选三种纤维增强复合材料颗粒增强复合材料板状增强体、编织复合材料叠、骨架、涂层、片状、天然增强体按基体材料分类金属基复合材料陶瓷基复合材料聚合物基复合材料6. 混杂复合材料：两种或两种以上增强体与同一基体制成的复合材料可以看成是两种或多种单一纤维或颗粒复合材料的相互复合，即复合材料的“复合材料”。
7.复合材料产品只是固体，悬浮液、气溶胶、雾等含有气相或者液相的多相体系不能称之为复合材料。
8. 碳/碳复合材料：定义:以碳纤维（或石墨纤维）为骨架来增强以碳或石墨为基质而构成的复合材料。
9.复合材料的特点多相：至少两相独立性：相是独立的，组成和性能独立复合效益：具备不同于组成相的独特的性能或是效应固相：复合产物为固相可设计性：组成和性能可调10. 复合的目的：获得新组成的材料获得新形态的材料获得单一组分不具备的性质和功能，获得复合效应获得某种特定的性能和效益11．金属基复合材料正是为了满足高强度、重量轻的要求而诞生的。
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无机非金屈基复合材料：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：乩连续纤维复合材料：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屮；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屮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定义：由两种或两种以上物理化学性质不同的物质，经人工组合而成的多相固体材料。
复合材料的几个发展阶段：天然复合材料、传统复合材料、通用复合材料、先进复合材料复合材料分类：1.按用途分类结构复合材料和功能复合材料2.按基体类型分类聚合物基、金属基、无机非金属基复合材料3.按增强体形式分类颗粒增强型、纤维增强型、片材增强型、层叠式增强纤维种类：按纤维组成分类:无机纤维：玻璃纤维（GF）、碳纤维（CF）、硼纤维（BF）、碳化硅纤维、氧化铝纤维等；有机纤维：芳纶纤维(KF)、聚酯纤维、聚乙烯纤维等复合材料性能：优点：1.比强度与比模量高（有利于材料减重） 2.良好的抗疲劳性能 3.减振性能好 4抗腐蚀性好 5高温性能好 6导电导热性能好 7耐磨性好 8容易实现制备与形成一体化比强度和比模量是用来衡量材料承载能力的性能指标。
比强度越高，同一零件的自重越小；比模量越高，零件的刚性越大。
缺点：稳定性稍差，耐温和老化性差，层间剪切强度低等比强度：材料的抗拉强度与材料比重之比叫做比强度。
比模量：材料的模量与密度之比。
比强度和比模量是用来衡量材料承载能力的性能指标。
比强度越高，同一零件的自重越小；比模量越高，零件的刚性越大。
影响复合材料性能的主要因素：增强材料的性能；基体材料的性能；含量及其分布状况；界面结合情况；作为产品还与成型工艺和结构设计有关选择基体金属的原则①根据金属基复合材料的使用要求②根据金属基复合材料组成特点③基体金属与增强物的相容性（尽可能在复合材料成型过程中抑制界面反应）金属基体的温度范围：1.用于450 ℃以下的轻金属基体，主要是铝基和镁基复合材料2.用于450-700 ℃的复合材料的金属基体，主要是钛合金基体复合材料3.用于600-900 ℃的复合材料的金属基体，主要是铁和铁合金4.用于1000 ℃以上的金属基体，主要是镍基耐热合金和金属间化合物常见陶瓷基体：玻璃、玻璃陶瓷、氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷等聚合物基体的种类：热固性树脂（不饱和聚酯、环氧树脂、酚醛树脂）及各种热塑性聚合物聚合物基体的作用：1把纤维黏在一起2分配纤维间的载荷3使纤维不受环境影响热固性树脂：低分子物在引发剂、促进剂作用下生成的三维体形网状结构聚合物。
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（）。
一、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，赋予复合材料的可设计性。
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。
四、在聚合物基复合材料屮，为什么必须有适度的界面粘结？答：界面粘结的好坏直接影响增强体与基体之间的应力传递效果，从而影响复合材料的宏观力学性能。
界面粘结太弱，复合材料在应力作用下容易发生界面脱粘破坏，纤维不能充分发挥增强作用。
若对增强材料表面采用适当改性处理,不但可以提高复合材料的层间剪切强度, 而且拉伸强度及模量也会得到改善。
但同时会导致材料冲击韧性下降，因为在聚合物基复合材料川，冲击能量的耗散是通过增强体与基体Z间界面脱粘、纤维拔出、增强树料与基体Z 间的摩擦运动及界面层可塑性变形来实现的。
若界面粘结太强，在应力作用下，材料破坏过程中正在增长的裂纹容易扩散到界面，直接冲击增强材料而呈现脆性破坏。
适当调整界面粘结强度，使复合材料的裂纹沿界面扩展，形成曲折的路径，耗散较多的能量，则能提高复合材料的韧性。
因此，不能为提高复合材料的拉伸强度或抗弯强度而片面提高复合材料的界面粘结强度，要从复合树料的综合力学性能出发，根掘具体要求设计适度的界面粘结，即进行界向优化设计。
四、叙述金属基复合材料基体选择的原则。
答：（1）金属基复合材料构件的使用性能要求是选择金属基体材料最重要的依据。
（2）由于增强体的性质和增强机理不同，在基体材料的选择上有很大差别。
（3）选择金属基体时要充分考虑基体与增强体的相容性和物理性能匹配。
尽量避免增强体与基体合金之间有界面反应，界面润湿性良好。
八、根据下图，讨论为什么在相同体积含量下，SiC晶须增强MMC强度（抗拉与屈服强度）均高于颗粒增强MMC,而这两者的弹性模量相差不大。
1.复合材料的分类方法？复合材料的分类方法也很多。
常见的有以下几种。
按基体材料类型分类聚合物基复合材料以有机聚合物(主要为热固性树脂、热塑性树脂及橡胶)为基体制成的复合材料。
金属复合材料以金属为基体制成的复合材料，如铝墓复合材料、铁基复合材料等。
无机非金属基复合材料以陶瓷材料(也包括玻璃和水泥)为基体制成的复合材料。
按增强材料种类分类玻璃纤维复合材料。
碳纤维复合材料。
有机纤维(芳香族聚酰胺纤维、芳香族聚酯纤维、高强度聚烯烃纤维等)复合材料。
金属纤维(如钨丝、不锈钢丝等)复合材料。
陶瓷纤维(如氧化铝纤维、碳化硅纤维、翩纤维等)复合材料。
此外，如果用两种或两种以上的纤维增强同一基体制成的复合材料称为“混杂复合材料”。
混杂复合材料可以看对免戈趁两种或多种单一纤维复合材料的相互复合，即复合材料的“复合材料”。
按增强材料形态分类连续纤维复合材料作为分散相的纤维，每根纤维的两个端点都位于复合材料的边界处。
短纤维复合材料短纤维无规则地分散在基体材料中制成的复合材料。
粒状填料复合材料微小颗粒状增强材料分散在基体中制成的复合材料。
编织复合材料以平面二维或立体三维纤维编织物为增强材料与基体复合而成的复合材料。
按用途分类复合材料按用途可分为结构复合材料和功能复合材料。
2.举例说明复合材料在现代工业中的应用？<1>建筑工业中，复合材料广泛应用于各种轻型结构房屋，建筑装饰、卫生洁具、冷却塔、储水箱、门窗及其门窗构件、落水系统和地面等。
<2>化学工业中，复合材料主要应用于防腐蚀管、罐、泵、阀等。
<3>交通运输方面，如汽车制造业中，复合材料主要应用于各种车身结构件、引擎罩、仪表盘、车门、底板、座椅等；在铁路运输中用于客车车厢、车门窗、水箱、卫生间、冷藏车、储藏车、集装箱、逃生平台等。
<4>造船工业中，复合材料用于生产各种工作挺、渔船、摩托艇、扫雷艇、潜水艇、救生艇、游艇以及船上舾装件等。
一，名词解释(1)复合材料(2)结构复合材料：(3)玻纤无碱布：(4)玻纤膨体纱：(5)池窑拉丝法：(6碳纤维(7)聚苯硫醍纤维：(8)碳化硅纤维：(9)硼纤维：(10)晶须(11)环氧当量：(12)手糊成型工艺：(13)模压成型工艺：(14)喷射成型工艺(15)树脂传递模塑(RTM)：(16)增强材料：(17)纺织型浸润剂：(18)增强型浸润剂：(19)基体(Matrix)：(20)复合效应(21)湿法纺丝(22)干法纺丝(23)干湿法纺丝(24)PAN基CF预氧化(25)PAN基CF石墨化(26)UHMWPE凝胶纺丝法(27)UHMWPE冻胶纺丝法(28)PPS 纤维(29)玻纤捻度(30)玻纤拉挤纱填空题(1)复合材料的发展始于20世纪40年代，第二次世界大战中，复合材料被美国空军用于制造飞机构件开始，50年代得到了迅速发展。
1965年英国科学家研制出碳纤维；1971年美国杜邦公司开发出__________________ ；(2)增强材料是在复合材料中，能提高基体材料机械强度、弹性模量等力学性能的材料。
在复合材料中，增强材料不仅能提高复合材料的,而且能降低收缩率，提高,并在热、电、磁等方面赋予复合材料新的性能(3)玻璃纤维的分类方法很多，一般可从玻璃原料成分、单丝直径、纤维外观及纤维特性等方面进行分类，一般以不同的碱金属氧化物含量来区分。
无碱玻璃纤维(E玻璃纤维) ，碱金属氧化物含量____________________ ，中碱玻璃纤维(C玻璃纤维)，碱金属氧化物含量11.5-12.5%,高碱玻璃纤维(A玻璃纤维)，碱金属氧化物含量________________(4)单丝直径的不同，不仅纤维的性能有差异，而且影响到纤维的生产工艺、产量和成本。
一般纤维作为纺织制品用；的纤维一般做无捻粗纱、无纺布、短切纤维毡等较为适宜。
(5)、等碱性氧化物为助熔氧化物，它可以降低玻璃的熔化温度和粘度，使玻璃溶液中的气泡容易排除，它主要通过破坏玻璃骨架，使结构疏松，从而达到助溶的目的。
3.复合材料的命名（1）强调基体时以基体材料的名称为主：树脂基复合材料、金属基复合材料，陶瓷基复合材料。
（2）强调增强体时以增强体材料的名称为主：玻璃纤维增强复合材料、碳纤维增强复合材料、陶瓷颗粒增强复合材料。
（3）基体材料名称与增强材料并用：习惯上把增强材料的名称放在前面，基体材料的名称写在后面，如：玻璃纤维/环氧树脂复合材料。
4.复合材料的分类（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）陶瓷基复合材料（4）碳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.环氧树脂（EP）环氧当量：含有1g当量环氧基的环氧树脂的克数。
环氧树脂的固化剂：（1）多元胺类固化剂。
（2）酸酐类固化剂。
（3）阴离子及阳离子型固化剂。
（4）树脂类固化剂。
1.不饱和聚酯树脂（UP）的固化：在引发剂（如：有机过氧化物类）、光、高能辐射的作用下，乙烯基类单体（St、乙烯基甲苯、二乙烯基笨等）可使树脂室温固化。
固化时加入MMA，可提高树脂的耐候性；若加入固化促进剂（如：叔胺），可使树脂室温固化。
固化原理：自由基共聚合反应机理：链引发、链增长、链终止固化过程及固化特征：a.凝胶阶段：树脂从液态到失去流动性成为半固体凝胶。
b.定型阶段：从凝胶到具有一定的硬度和固定的形状。
（未完全固化）。
c.熟化阶段：从定型阶段到表观上已经变硬并具有一定力学性能，经过后处理后即具有稳定的化学与物理性能并可供使用。
2.聚乙烯的用途：低密度聚乙烯（LDPE）：薄膜生产、注塑用品。
线型低密度聚乙烯（LLDPE）：薄膜生产、制造扁丝、编织袋。
高密度聚乙烯（HDPE）：a.注塑制品：工业容器、家用电器、玩具等。
b.薄膜制品：食品包装。
c.中空吹塑制品：食品、药品、化妆品的包装瓶等。
超高分子量聚乙烯（HUMWPE）：可作为工程塑料在汽车、机械、原子能以及宇宙飞行等领域得到重要应用。
聚乙烯管材：生活用水和煤气管道、农业排灌用管道等。
（完整word版）聚合物基复合材料复习1.聚合物基复合材料的组成(1) 基体热固性基体：i) 熔体或溶液粘度低，易于浸渍与浸润，成型工艺性好ii) 交联固化后成网状结构，尺寸稳定性好耐热性好，但性脆iii) 制备过程伴有复杂化学反应热塑性基体：i) 熔体粘度大，浸渍与浸润困难，需较高温度和压力下成型，工艺性差ii) 线性分子结构，抗蠕变和尺寸稳定性差，但韧性好iii) 制备过程中伴有聚集态结构转变及取向、结晶等物理现象(2) 增强体主要有碳纤、玻璃纤维、芳纶纤维、硼纤维等由于树脂基体与增强体相容性、浸润性较差，增强体多经过表面处理与表面改性，以及浸润剂、偶联剂和涂复层的使用，使其组成复杂化。
3.复合材料的界面1)界面现象：①表面吸附作用与浸润②扩散与粘结（含界面互穿网络结构）③界面上分子间相互作用力（范氏力和化学键合力）2). 复合材料的界面形成过程PMC、MMC、CMC等复合材料体系对界面要求各不相同，它们的成型加工方法与工艺差别很大，各有特点，使复合材料界面形成过程十分复杂，理论上可分为三个阶段。
（1）第一阶段：增强体表面预处理或改性阶段。
i) 界面设计与控制的重要手段ii) 改性层成为最终界面层的重要组成部分iii) 为第二阶段作准备（2）第二阶段：增强体与基体在一组份为液态（或粘流态）时的接触与浸润过程i) 接触—吸附与浸润—交互扩散—化学结合或物理结合。
化学结合可看作是一种特殊的浸润过程ii) 界面形成与发展的关键阶段（3）第三阶段：液态（或粘流态）组分的固化过程，即凝固或化学反应i) 界面的固定（亚稳态、非平衡态）ii) 界面的稳定（稳态、平衡态）在复合材料界面形成过程中涉及：i) 界面间的相互置换：如，润湿过程是一个固-液界面置换固-气表面的过程ii) 界面间的相互转化：如，固化过程是固-液界面向固-固界面转化的过程后处理过程：固-固界面自身完善与平衡的过程3）复合材料界面结构与性能特点i) 非单分子层，其组成、结构形态、形貌十分复杂、形式多样。
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。
名词解释1.界面：复合材料中相与相之间的两相交界区称为界面；把物体与空气接触的面称为表面.2.比表面积：单位体积的物质所具有的表面积称比表面积，以As表示.3.复合材料：是指由两种或两种以上不同性质的单一材料通过一定的复合方法所得到的宏观多相材料.4.偶联剂：偶联剂是这样的一类化合物，它们的分子两端通常含有性质不同的基团，一端的基团与增强体表面发生化学作用或物理作用，另一端的基团则能与基体发生化学作用或物理作用，从而使增强体和基体很好地偶联起来，获得良好的界面粘结. 当增强体为玻璃纤维时，偶联剂主要可分为有机铬和有机硅两类：1)、有机酸氯化铬络合物类偶联剂2)、有机硅烷类偶联剂3)、新品种硅烷偶联剂：耐高温型、过氧化物型、阳离子型、水溶性、叠氮型.5.2-2型结构：是一种有两种组分材料呈层状叠合而成的多层结构复合材料.6.诱导效应：在一定条件下，复合材料中的一组分材料可以通过诱导作用使另一组分材料的结构改变而改变整体性能或产生新的效应.7.复合材料界面优化设计：是指对复合材料界面相进行设计及控制，以使整体材料的综合性能达到最优性能，包括以下几个方面：1.材料的应用要求；2.弹性模量的设计；3.界面的残余应力；4.基体与增强体的相容性；5.相间的动力学效果；6.偶联剂的性能.8.组分效果：在复合材料的基体和增强体或功能体的物理机械性能确定的情况下，仅仅把相对组成作为变量，不考虑组分的几何形态、分布状态和尺度等复杂变量影响时产生的效果称为组分效果.9.物理吸附：当固体表面的原子价已被相邻的原子所饱和，表面分子与吸附物之间的作用力是分子间引力，这类吸附称物理吸附.10.化学吸附：当固体表面原子的原子价未完全被原子所饱和，还有剩余的成键能力，在吸附剂及吸附物之间有电子转移生成化学键的吸附称化学吸附.11.表面处理：是在增强体表面涂覆上一种称为表面处理剂的物质，这种表面处理剂包括浸润剂及一系列偶联剂和助剂等物质，它有利于增强体与基体间形成一个良好的粘结界面，从而达到提高复合材料各种性能的目的.填空1.四个相组成的复合体系结构有35中可能存在的连通性.2.复合材料中，增强体与基体间最终界面的获得，一般分为接触或润湿过程和固化过程两个阶段.3.复合材料的复合效应分为线性效应和非线性效应两类.4.按化学组成，偶联剂主要可分为有机铬和有机硅两大类.5.有机硅烷中的R基团可以是双键、是双键、环氧基、氨基、长链烷基等.6.通常的研究中，习惯于把气-液、气-固界面分别称为液相表面、固相表面.7. (RO)mTi-(OX-R’-Y)n是钛酸酯偶联剂的结构通式.8.材料的传递性质是指材料在外作用场作用时，表征某通量通过材料阻力大小的物理量.9.聚合物基磁性复合材料由强磁粉、聚合物粘结剂和加工助剂三大部分组成.10.聚丙烯的改性有共聚、共混与填充增强等方法.11.晶格是表征晶体材料微观结构的基础.12.如果增强体被树脂完全浸润，液态树脂的表面张力必须低于增强体的临界表面张力.13.增强体表面的极性取决于本身的分子结构、物质结构及外场的作用.14.螯合偶联剂有螯合100型和螯合200型两种基本类型.判断题1.三氧化二锑单独使用有很强的阻燃效果.(×三氧化二锑在单独使用时几乎没有阻燃效果，但与有机卤化物并用时却具有明显的阻燃效果)2.共振效应属于线性效应.(×线性效应有平均、平行、相补、相抵；非线性效应有相乘、诱导、共振、系统)3.吸附过程是放热反应.(√)4.同轴圆柱模型主要适用于0-3型复合材料.(×1-3型)5.功能复合材料主要是以其力学性能为工程所应用.(×物理特性)6.显示平行效应的复合材料，其组成复合材料的各组分在复合材料中均保留本身的，既无制约，也无补偿.(√)7.沃兰处理剂是一种硅烷偶联剂.(×是有机酸铬络合物类偶联剂)8.复合材料界面形成过程中，一般是润湿过程完成后在进行固化过程.(×这两个过程往往是连续的，有时几乎是同时发生的)9.组成复合材料的基体与增强体，在性能上能互补，从而提高了综合性能，则显示出相抵效应.(×相补效应)10.钼化物的阻燃效果虽高于三氧化二锑但具有阻燃时发烟的特点.(×钼化物的阻燃效果虽略低于三氧化二锑，但它具有抑制燃烧时发烟的特点)11.当试样断面上被拔出的纤维表面粘附有基体树脂时，表明界面粘结强度高，破坏发生在基体中.(√)12.功能复合材料相对于结构复合材料研制周期长.(√)13.凡是具有可产生不然性气体的填料都有良好的阻燃效果.(×有效的阻燃剂须满足以下条件：产生不燃性气体的温度略低于聚合物热分解温度；在复合材料的混炼、成型温度下不产生不燃性气体)14.氢氧化铝一般不能作为热塑性和热固性聚合物的阻燃填料.(×对大多数热塑性和热固性聚合物，氢氧化铝是最常用的阻燃剂填料之一)15.RnSiX4-n是有机硅烷表面处理剂的一般结构通式，其R基团为有机基团.(√)16.玻璃纤维的处理法中，前处理法较后处理法省去了复杂的处理工艺设备，使用方便，所以是目前普遍采用的一种方法.(×目前普遍采用后处理法)17.功能复合材料主要以其声、光、电、热、磁等物理特性为工程所用.(√)18.比表面积是表面积与体积之比.(√)19.耐高温硅烷偶联剂都含有一个与Si原子直接相连的稳定的芳香环，芳香环上有一个能与树脂基体反应的官能团.(×)简答题1.吸附按作用力的性质可分为物理吸附和化学吸附：物理吸附的一般特点有：1)、物理吸附无选择性；2)、吸附在表面的可以呈单分子层，也可以是多分子层；3)、物理吸附和解吸速度都较快，易达到平衡.化学吸附的一般特点有：1)、化学吸附是有选择性的；2)、只能是单分子吸附，且不易吸附和解吸；3)、化学吸附平衡慢.2.表面张力是物质的一种特性，与表面张力有关的因素有：表面张力与物质结构、性质有关；物质的表面张力与它相接触的另一相物质有关；表面张力随温度不同而不同.3. 玻璃纤维与块状玻璃具有相似的结构，玻璃表面会产生一种表面力，此表面力与表面张力、表面吸湿性有密切关系。
