哈工大材料学复合材料考研真题
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考研真题 哈工大材料加工2000年真题
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. 2000年哈尔滨工业大学金属学与热处理学科入学考试题
1：已经纯钢的［110］(111)滑移系的临界分切应力ζc 为1MPa ，回答下列问题： ①要是(111)面上的错位沿［101］方向发生滑移，至少需要在［001］方向上施加多大的应力？
②说明此时(111)面上的位错能否沿［110］方向滑移。
（计算结果保留两位有效数字）
3：什么是伪共晶，离异共晶？说明它们的形成条件，组织形态以及对材料力学性能的影响。
4：图2试为组元在固态下完全不溶的三元共晶合金相图的投影图，作Ab 的变温截面图，并分析O 点成分合金的平衡结晶过程，写出室温下的组织。
5：试阐述晶粒度对钢的力学性能的影响，用位错观点解释晶粒度对屈服强度的影响规律，简述所学过的细化晶粒的工艺方法。
6：什么是魏氏组织？简述魏氏组织的形成条件，对钢力学性能的影响规律及其消除方法。
7：用T10A （含碳量1.0%,Ac 1=730℃, Accm=800℃）钢制造冷冲头模的冲头，试
制订最终热处理工艺（包括名称和具体参数），并说明热处理各阶段获得何种组织以及热处理后的工件的力学性能特点。
哈工大
[]2006级材料学硕士研究生入学考试真题(复合材料部分)一、名词解释(1)复合材料的可设计性(2)复合材料(3)功能复合材料二、选择题(1)材料设计的范围与层次:(a)微观层次;(b)宏观层次;(c)性能层次;(d)介观层次;(e)组织层次(2)材料设计的主要技术有:(a)知识库与数据库技术;(b)量子力学理论;(c)计算机模拟技术;(d)数学模型方法;(e)材料设计专家系统(3)复合材料增强体的种类包括:(a)非晶;(b)纤维;(c)颗粒;(d)晶须;(e)玻璃三、简答题(1)树脂基复合材料的喷射成型工艺、优点及分类(2)热压成型工艺(或叫浆料浸渍工艺)需考虑的因素四、论述试论述复合材料制品设计中应考虑的主要问题1、复合材料制品的造型设计2、复合材料制品的材料性能设计3、复合材料制品的结构设计4、复合材料制品的生产工艺设计5、复合材料制品检验08年哈工大研究生入学考试金属学与热处理部分真题金属学与热处理部分(60分真题)简答题(3*10分)1. 钢中P S杂质缺陷对钢产生的影响,2. 固溶体合金与共晶合金对金属材料力学性能和工艺性能的影响。
3. 高合金钢完全奥氏体化后于空气中冷却,为什么得到硬的室温组织?采用何种热处理工艺可改善刚的机械加工性能?分析题(3*10分)1. (1),说明三元合金O点的平衡结晶过程。
(2),计算室温时组织和相的相对含量。
备注将O点改为在线段BE之间)2.(1)分析W(Sn)=40/100合金平衡结晶过程。
(2)183摄氏度时组织和相的相对含量。
(备注:图见金属学与热处理原理P78页图3.23 Pb –Sn 相图)3. 综述P. M . B 转变的异同点。
哈尔滨工业大学二○○七年硕士研究生考试试题标准答案考试科目:材料科学与工程基础报考专业:材料学,材料物理与化学,材料加工工程考试科目代码:[ 440 ]第二部分选答题第五组:金属学与热处理(本组共计100分)五、选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个或一个以上正确的答案,写出括号内其相应标号。
哈工大复材所考研-初试-2011
2011年研究生入学考试材料学（航天学院）专业试题一、概念题（每题5分，8题共40分）1.晶界工程：玻璃相处于陶瓷结构中的晶界位置，是影响陶瓷性能的重要显微组成，提高晶界的结晶化程度可以改善陶瓷的高温性能。
此项研究称为“晶界工程”。
2.玻璃陶瓷：对于某些玻璃，通过适当控制反玻璃化过程，可以得到无残余应力的微晶玻璃，这种材料称为玻璃陶瓷。
3.RTM：RTM是“Resin Transfer Molding”的缩写，意思为树脂传递模塑工艺，它是一种先进的、聚合物基复合材料闭模成型的工艺方法。
4.烧蚀型防热：是利用材料的分解、解聚、蒸发、气化及离子化等化学和物理过程带走大量热能，并利用消耗材料本身来换取隔热效果。
5.材料设计：材料设计是指在材料科学的理论知识和已有经验的基础上，利用计算机技术，按预定性能要求，确定材料组分和结构，并预测达到预定性能要求应选择的工艺手段和工艺参数。
6.相变增韧：陶瓷中裂纹尖端的应力场引起裂纹尖端附近的晶体结构发生相变，当相变使该局部区域发生体积膨胀时，体积膨胀会使基体裂纹闭合，从而改善了陶瓷材料的断裂韧性。
7.界面：复合材料的界面是指基体与增强物之间化学成分有显著变化的、构成彼此结合的、能起载荷传递作用的微小区域。
8.微观复合材料：增强相的尺寸为纳米等级的材料称为纳米复合材料，增强相尺寸控制在埃级，即原子或分子水平的称为杂化材料，两者统称为微观复合材料，它们主要用作新型结构材料或功能材料。
二、问答题（每题10分，8题共80分）1.聚合物基复合材料的功能性有哪几种？答：五种：耐烧蚀性好；有良好的摩擦性能，包括良好的摩阻特性及减摩特性；高度的电绝缘性能；优良的耐腐蚀性能；有特殊的光学、电学、磁学的特性。
2.根据使用温度范围，金属基体分哪几类？答：金属与合金种类繁多，目前用作金属基复合材料的金属有铝及铝合金，镁合金，钛合金，镍合金，铜与铜合金，锌合金，铅，钛铝、镍铝金属间化合物等。
哈工大复材所考研-初试-2012
哈工大复材所考研-初试-20122012年研究生入学考试材料学（航天学院）专业试题答案一、概念题（每题5分，8题共40分）1.晶须：晶须为具有一定长径比（直径0.3-1微米，长30-100微米）的小单晶体。
属于非连续纤维，由于晶须直径非常小、内部结构完整而具有很高的拉伸强度（接近理论强度）和弹性模量。
2.玻璃钢：玻璃纤维增强热固性塑料（代号GFRP），其突出特点是比重小，比强度高，比强度比高级合金钢还高。
3.热解石墨：简称（PG），是由碳氢化合物气体在1750-2250℃沉积的碳，PG的电性能、热性能和力学性能是各向异性的，随测试方向而变化。
4.耦合效应：层合板厚度方向的非均质性会造成层合结构的一个特有现象：耦合效应。
在小变形情况下，面内内力会引起平面变形，内力矩也会引起面内变形。
5.位错：位错为线缺陷，一维缺陷，分为刃型位错和螺型位错两种基本类型。
位错的存在直接影响材料的力学性能、物理性能。
6.固溶体：是通过组分之间元素相互扩散并相互溶解而形成的以纤维或基体金属为母体的一种新相；分为间隙型固溶体与臵换型固溶体两类。
7.相容性：相容性是指两个相互接触的组分是否相互容纳。
在复合材料中是指纤维与基体之间是否彼此相互协调、匹配或是否发生化学反应。
复合材料界面相容性包括物理相容性和化学相容性。
8.功能复合材料：是一种新型复合材料，是一类具有各种特殊性能（如阻尼、导电、导磁、换能、摩擦、屏蔽等）的复合材料的总称。
二、问答题（每题10分，8题共80分）1.改善陶瓷强度的两个途径？答：有两个途径：（1）减小陶瓷内部和表面的裂纹。
固体内含有裂纹是材料微观结构的本征特性，材料中的微观夹杂、气孔和微裂纹等缺陷都可能成为裂纹源；在服役期间，材料对表面裂纹（如划伤、擦伤）同样也十分敏感，因此减少固体内部缺陷，避免加工及使用过程中的表面损伤对于陶瓷制品是至关重要的。
（2）提高断裂韧性。
断裂韧性低是陶瓷材料的固有缺陷，也是限制它扩大应用的重大障碍。
哈工大材料力学试卷及答案
一、填空题：请将正确答案写在划线内（每空1分，计16分）⒈ 工程构件正常工作的条件是 ――――――――――――、、――――――――――――、―――――――――――――。
⒉ 工程上将延伸律------- δ的材料称为脆性材料。
⒊ 矩形截面梁横截面上最大剪应力max τ出现在―――――――――――各点，其值=τmax -------------。
4．平面弯曲梁的q 、F s 、M 微分关系的表达式分别为--------------、、-------------、、----------------。
5．四个常用的古典强度理论的表达式分别为―――――――――――――――――、―――――――――――――――――――――、――――――――――――――、―――――――――――――――――――――――――――――――――。
6．用主应力表示的广义虎克定律为 ――――――――――――――――――――― ；――――――――――――――――――――――；－―――――――――――――――――――――――。
二、单项选择题⒈ 没有明显屈服平台的塑性材料，其破坏应力取材料的――――――――――――。
⑴ 比例极限p σ； ⑵ 名义屈服极限2.0σ；⑶ 强度极限b σ； ⑷ 根据需要确定。
２． 矩形截面的核心形状为----------------------------------------------。
⑴ 矩形； ⑵ 菱形； ⑶ 正方形； ⑷三角形。
3． 杆件的刚度是指――――――――――――――－。
⑴ 杆件的软硬程度； ⑵ 杆件的承载能力；⑶ 杆件对弯曲变形的抵抗能力； ⑷ 杆件对弹性变形的抵抗能力； 4. 图示二向应力单元体，如剪应力改变方向，则―――――――――――――。
⑴ 主应力的大小和主平面的方位都将改变；⑵ 主应力的大小和主平面的方位都不会改变；⑶ 主应力的大小不变，主平面的方位改变；⑷ 主应力的大小改变，主平面的方位不变。
哈工大版复合材料复习资料
复合材料:由两种或两种以上，物理化学性质不同的物质组合而成的多相固体材料。
组成：增强相--纤维、晶须、颗粒（不连续相）。
基体相--金属、陶瓷、聚合物（连续相）。
共同特点：1.综合发挥各种组成材料的优点，使得一种材料具有多种性能，具有天然材料所没有的性能。
2.可按对材料性能的需要进行材料的设计和制造。
（性能的可设计性）3.可制成形状复杂的产品，避免多次加工工序。
性能取决于基体相、增强相种类及数量，其次是它们的结合界面、成型工艺等。
聚合物基复合材料主要性能：1）比强度、比模量大2）耐疲劳性能好3）减震性好4）过载时安全性好5）具有多种功能性：耐烧蚀性好、有良好的摩擦性能、高度的电绝缘性能、优良的耐腐蚀性能、特殊的光学电学磁学特性。
金属基复合材料主要性能：1）高比强度、比模量2）导热、导电性能、3）热膨胀系数小、尺寸稳定性好4）良好的高温性能5）耐磨性好6）良好的耐疲劳性能和断裂韧性7）不吸潮、不老化、气密性好。
陶瓷材料强度高、硬度大、耐高温、抗氧化，高温下抗磨损性好、耐化学腐蚀性优良，热膨胀系数和比重较小，这些优异的性能是一般常用金属材料、高分子材料及其复合材料所不具备的。
但陶瓷材料抗弯强度不高，断裂韧性低，限制了其作为结构材料使用。
当用高强度、高模量的纤维或晶须增强后，其高温强度和韧性可大幅度提高。
⑴硬度陶瓷基>金属基>树脂基⑵耐热性树脂基:60～250℃金属基:400～600℃陶瓷基:1000～1500℃⑶耐自然老化陶瓷基>金属基>树脂基⑷导热导电性金属基>陶瓷基>树脂基⑸耐蚀性陶瓷基和树脂基>金属基⑹工艺性及生产成本陶瓷基>金属基>树脂基三个结构层次：一次结构，由基体和增强材料复合而成的单层材料，其力学性能决定于组分的力学性能、相几何和界面区的性能；二次结构，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；三次结构，通常所说的工程结构或产品结构，其力学性能决定于层合体的力学性能和结构几何。
研究生复合材料试题及答案
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（）。
6.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.B f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。
5.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）。
3.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）二填空题（每空1分，共18分）1.机械结合2.脆性断裂韧性断裂混合断裂3.相乘效应诱导效应系统效应共振效应4.安全设计单项性能设计等强度设计等刚度设计优化设计5.钨丝碳丝涂钨的石英纤维涂碳的石英纤维6.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。
2007年哈工大材料学院材料加工工程、材料工程专业825金属学与热处理考研真题
2007年哈工大材料学院材料加工工程\材料工程专业825金属学与热处理考研真题金属学与热处理部分（100分）题型与分值：选择题，20个，20分。
4个选项，多项选择不止一个答案。
判断题，5个，10分。
简答题，3个，30分。
综合题，4个，40分。
简答题：1．举例说明什么是组元，相，组织？（10分）2．纯金属与固溶体合金平衡结晶有什么相同点和不同点？（10分）3．临界变形度对金属再结晶后的组织和性能有什么影响？（10分）综合题：1．画出Fe-C相图，标明多相区的相，一次渗碳体，二次渗碳体，三次渗碳体，共晶渗碳体，共析渗碳体形成条件，组织结构，晶体结构有什么相同点和不同点?合金中的二次渗碳体的最大含量多少？（15分）2．铝的密度是2.96g/cm3,假设其中只有肖脱基空位，求空位浓度?(阿伏加德罗常数6.02*1023，铝的原子量是26.96，铝的点阵常数0.4049) （5分）3．分析O点的结晶过程？求O点在室温下组织的组成物与百分比？（10分）4．正火与淬火加热的温度范围？用T12号钢（含碳量1.2%）制作锯条，写出热处理的工艺名称，冷却方法，加热温度，写出最终获得的组织及其性能特点？（10分）判断题：1．过冷度越大，形核率与线长大速率的比值越大，则获得的晶粒越细小。
（）（2分）2．金属以及合金由液态转变为固态的过程称为结晶，是一个典型的相变过程。
（）（2分）3．金属铸件可以通过再结晶退火来达到细化晶粒的目的。
4．回复退火可以有效的消除冷变形金属的内应力。
5．几乎所有的钢都会产生第一类回火脆性，若回火后采用快冷的方式可以避免此类脆性。
（ ） （2分）选择题: （每题1分）1．当加热到A 3温度（即为GS 线对应的温度），亚共析钢中的奥氏体转变为铁素体，这种转变可称为（ ）。
A ．同素异晶转变 B. 重结晶 D. 再结晶 E. 结晶2．若面心立方晶体的晶格常数为a ，则其八面体间隙（ ）。
A ．是不对称的 B. 是对称的 C. 位于面心和棱边中点 D. 位于体心和棱边中点3.在912℃a Fe -（其晶格常数为0.02464nm ）转变为y Fe -（其晶格常数为0.0486nm ）时的休积（ ）。
2012年哈工大材料学院材料加工工程、材料工程专业825金属学与热处理考研真题(回忆版2)
2012 年哈尔滨工业大学材料加工考研试题（回忆版）
一、选择题，每题有不少于 1 个正确答案 1.影响金属结晶过冷度的因素 1）金属的本性 2）金属纯度 3）冷却速度 4）金属模具的过冷度大于砂模 3.影响再结晶温度的因素与规律
1）纯度越高，温度越低 2）冷变形量越大，温度越低 3）加热速度越快，温度越低 4）金属熔点越低，再结晶温度越低 4.塑性变形后ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ属随加热温度的升高和保温时间的延长，发生如下变化
二、判断题 1.共析钢过冷奥氏体在连续冷却过程中，既可能发生珠光体转变和马氏体转变，也可能发生 贝氏体转变 2.宏观内应力是由于塑性变形时工件各部分之间的变形不均匀产生的
三、简答题 1.体心立方晶格常数为 a0，计算其滑移系中滑移面原子密度和滑移方向线密度 2.比较高碳马氏体与下贝氏体不同点 3.何为临界变形度，临界变形度在工业生产中的作用
1）回复、再结晶、晶粒长大 2）由高缺陷的纤维组织变为低缺陷的等轴晶粒 3）内应力消除，应力腐蚀倾向减小 4）强度、硬度下降，塑性、韧性升高 8.调幅分解 1）是一种固溶体分解为成分不同而结构相同的两个固溶体 2）无形核和长大过程 3）保持共格关系 4）同素异构转变 9.粗糙界面固溶体合金在正温度梯度下长大 1）二维晶核长大 2）螺型位错方式长大 3）垂直方式长大 4）可能呈现树枝状长大 10.键能越高，则 1）熔点越高 2）强度、模量越高 3）原子半径越小 4）热膨胀系数越小
一、选择题，每题有不少于 1 个正确答案 1.影响金属结晶过冷度的因素 1）金属的本性 2）金属纯度 3）冷却速度 4）金属模具的过冷度大于砂模 3.影响再结晶温度的因素与规律
1）纯度越高，温度越低 2）冷变形量越大，温度越低 3）加热速度越快，温度越低 4）金属熔点越低，再结晶温度越低 4.塑性变形后ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ属随加热温度的升高和保温时间的延长，发生如下变化
二、判断题 1.共析钢过冷奥氏体在连续冷却过程中，既可能发生珠光体转变和马氏体转变，也可能发生 贝氏体转变 2.宏观内应力是由于塑性变形时工件各部分之间的变形不均匀产生的
三、简答题 1.体心立方晶格常数为 a0，计算其滑移系中滑移面原子密度和滑移方向线密度 2.比较高碳马氏体与下贝氏体不同点 3.何为临界变形度，临界变形度在工业生产中的作用
1）回复、再结晶、晶粒长大 2）由高缺陷的纤维组织变为低缺陷的等轴晶粒 3）内应力消除，应力腐蚀倾向减小 4）强度、硬度下降，塑性、韧性升高 8.调幅分解 1）是一种固溶体分解为成分不同而结构相同的两个固溶体 2）无形核和长大过程 3）保持共格关系 4）同素异构转变 9.粗糙界面固溶体合金在正温度梯度下长大 1）二维晶核长大 2）螺型位错方式长大 3）垂直方式长大 4）可能呈现树枝状长大 10.键能越高，则 1）熔点越高 2）强度、模量越高 3）原子半径越小 4）热膨胀系数越小
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3.聚合物基复合材料基体的组成成分及三个作用？ 11.复合材料聚合物基体的成分及其三种主要作用（p21）【15 简答】 基体很少是单一的聚合物，往往除了主要组分—聚合物以外，还包含其他辅助材料。在基 体材料中，其他的组分还有固化剂、增韧剂、稀释剂、催化剂等，这些辅助材料是复合材 料基体不可缺少的组分。 复合材料中基体有三种主要作用：把纤维粘在一起；分配纤维间的载荷；保护纤维不受环境
5.润湿性 17、润湿性（p81）【15 概述】 湿润性是用于描述液体在固体表明上自动铺展程度的术语。它在描述复合材料工艺过程中增 进结合或妨碍结合的机制方面是重要概念。具体指的是固体、液体在分子水平上紧密接触的 可能程度，湿润性好将促进结合。
6.相变增韧 38、相变增韧（p241）【11、15 概述】 相变增韧是陶瓷材料的另一种增韧机制，它通过陶瓷材料的相变效应来增加其韧性。陶瓷中 裂纹尖端的应力场引起裂纹尖端附近的晶体结构发生相变（亦称应力诱导相变），当相变使 该局部区域发生体积膨胀时，体积膨胀会使基体裂纹闭合，从而改善了陶瓷材料的断裂韧性。
7.金属基复合材料界面上原子配位类型有哪三种？ 8.热压烧结的定义及优缺点？ 40、热压烧结的（定义及）优缺点（p259-260）【13、15 简答，11 论述】 热压烧结：将分散有晶须（短切纤维）的陶瓷粉体，或具有一定形状的预制坯件在高温下通 过外加压力使其变成致密的、具有一定形状的坚硬固体的过程称为热压烧结。 优缺点：①优点：加压有利于制品致密化；成型压力低（仅为冷成型时的 1/10）；烧结时间 短，因而晶粒不致过分长大。②缺点：制品性能有方向性（单向加压）；生产效率低，成本 高；只适宜于制造形状较简单的制件、每次制备的件数较少。
5.如何表征界面相的力学性能？ 28、界面相的力学性能表征（p108-109）【11、13 论述“测试方法及表征”，12 简答测试方 法，15 简答】 表征界面力学性能的目的是为复合材料的力学性能估算和设计提供必要的界面力学性能数 据，以使对复合材料力学性能的评价和设计渗入至微观结构层次，并以此为依据知道改善复 合材料的设计与工艺（如选择合适的纤维、基体、复合工艺和纤维涂层等）。 测量界面强度的方法包括压痕法、纤维拔出试验、三点弯曲试验等。 ①压痕法：压痕法测量界面强度的原理是首先制作含有一根纤维的微型复合材料棒状试样， 在试样垂直于纤维的方向将试样磨平、抛光，并安装于标准显微硬度机的夹具上。将 V 形压 头的尖端对准纤维的中心，在压头上施加一定的载荷 F，使纤维沿着纤维/基体界面滑动一 定距离，其位移量 u 取决于所加载荷的大小。假定压头所施加的载荷 F 完全由纤维与基体之 间的界面剪切应力 所承担担，省去纤维被弹性压缩的变形量 ②纤维拔出试验：将纤维的端部或中部复合在基体材料中，支撑纤维拔出试样，包括穿透试 样和非穿透试样两种。将试样固定在夹具上，沿纤维轴向施加载荷 p，将纤维从基体中拔出，
3.材料设计 4、材料设计（P9）【06、09、11、15 概述】 材料设计是指在材料科学的理论知识和已有经验的基础上，利用计算机技术，按预定性能要 求，确定材料的组分和结构，并预测达到预定性能要求应选择的工艺手段和工艺参数。其方 法分为演绎法和归纳法两类，这两种方法还可以结合运用以获得满足要求的新材料。通过改 变材料的组分，结构、工艺方法和工艺参数来调节材料的性能，就是材料性能的可设计性。
2015 复合材料学 一、 概述题
1.玻璃钢 2.热解石墨 3.材料设计 4.功能Байду номын сангаас合材料 5.润湿性 6.相变增韧 7.玻璃陶瓷 8.热扩散系数 二、简答题
1.搜陶瓷基复合材料有哪些主要性能？ 2.锁碳纤维应力—应变曲线与金属材料有何不同？ 3 店聚合物基复合材料基体的组成成分及三个作用？ 4.铺纤维复合材料对于纤维涂层的要求？ 5.泡如何表征界面相的力学性能？ 6.泡金属基复合材料中界面反应程度对材料性能的影响？ 7.手金属基复合材料界面上原子配位类型有哪三种？ 8.制压烧结的定义及优缺点？ 三、论述题
1.试述复合材料制品的性能设计和结构设计中的科学问题。 2.试述陶瓷基复合材料的有机先驱体转化法的工艺过程及其特 点。
参考答案：
二、 概述题 1.玻璃钢 8、玻璃钢（p21-22，概 p79）【08、10、12、13、15 概述】 GFRP 是玻璃纤维增强热固性塑料的简称，是指玻璃纤维（包括长纤维、布、带、毡等）做 为增强材料，热固性塑料（包括环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂等）做为基体的纤维 增强塑料，俗称玻璃钢。分为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。
2.碳纤维应力—应变曲线与金属材料有何不同？ 17.碳纤维应力应变曲线特征（p52）【11、15 简答】 碳纤维的啊应力-应变曲线为一条直线，伸长小，断裂过程在瞬间完成，不发生屈服。碳纤 维轴向分子间的结合力比石墨大，所以它的抗张强度和模量都明显高于石墨，而径向分子间 作用力弱，抗压性能较差，轴向抗压强度仅为抗张强度的 10%-30%，且不能结节。
4.功能复合材料 1.复合材料的命名与分类方法【10 简答】 功能复合材料（p2-3）【06、12、15 概述】 复合材料可根据增强材料与基体材料的名称来命名，将增强材料的名称放在前面，基体材料 的名称放在后面，再加上“复合材料”。如玻璃纤维和环氧树脂构成的复合材料称为“玻璃 纤维环氧树脂复合材料”。为书写，也可仅写增强材料和基体材料的缩写名称，中间加一斜 线隔开，后再加“复合材料”。如上述玻璃纤维和环氧树脂构成的复合材料，也可写作“玻 璃/环氧复合材料”。有时为突出增强材料和基体材料，视强调的组分不同，也可简称为“玻 璃纤维复合材料”或“环氧树脂复合材料”。 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。
三、论述题 1.试述复合材料制品的性能设计和结构设计中的科学问题。 24.复合材料结构设计步骤，体现结构性能的主要内容以及考虑的环境条件（p87-88）【15 论述】 结构设计大致分为三个步骤： ①明确设计条件：如性能要求、载荷情况、环境条件、形状限制等。 ②材料设计：包括原材料选择、铺层性能的确定、复合材料层合板的设计等。 ③结构设计：包括复合材料典型结构件（如杆、梁、板、壳等）的设计，以及复合材料结构 （如衍架、钢架、硬壳式结构等）的设计。 性能的主要内容： ①结构所能承受的各种载荷，确保在使用寿命内的安全； ②提供装置各种配件、仪器等附件的空间。对结构形状和尺寸有一定的限制。 ③隔绝外界的环境状态而保护内部物体。 考虑的环境条件： ①力学条件：加速度、冲击、振动、声音等。 ②物理条件：压力、温度、湿度等。 ③气象条件：风雨、冰雪、日光等。 ④大气条件：放射性、霉菌、盐雾、风砂等。 这里，条件①和②主要影响结构的强度和刚度，是与材料的力学性能有关的条件；条件③和 ④主要影响结构的腐蚀、磨损、老化等，是与材料的理化性能有关的条件
影响。
4.纤维复合材料对于纤维涂层的要求？ 26、对纤维涂层的具体要求（p106）【15 简答】 ①与纤维和基体之间均具有良好的化学和物理相容性：要求它们之间的化学稳定性好以及与 纤维和与基体至今热膨胀系数匹配性好。 ②高稳定性：要求界面相在高温下不出现引起其功能失效的组织和结构变化。 ③既与纤维又与基体润湿：要求界面涂层材料与纤维及基体之间的界面能合适，从而既能润 湿纤维又能润湿基体。 ④具有较低的剪切强度：要求在复合材料受力时界面热容易发生解离，以使从基体中扩展致 辞的裂纹能在此发生偏转。 ⑤有一定的厚度：若此厚度过小，则在复合材料制备中界面相容易消失或缩小，导致纤维与 基体结合过强。在纤维表面进行单一材料的涂层往往很难满足上述全部要求，因此需要开发 多层涂层（即复合涂层），它为界面控制提供了新思路。
从而测定界面剪切强度。设界面剪切应力沿纤维临界长度均匀分布，界面的剪切强度 ③三点弯曲试验：复合材料三点弯曲试验中的纤维轴平行于试样长度方向。测量层间剪切强 度时试样采用小跨距（跨/高比等于 5，即 s/h=5）。【图见 P108-110】其横截面的层间剪切 强度
6.金属基复合材料中界面反应程度对材料性能的影响？ 34、金属基复合材料界面反应程度对性能影响（p225）【15 简答】 界面化学反应程度不同，对复合材料的性能影响程度差异很大。 ①轻微的界面反应可以促进液态金属基体对增强体的润湿，从而提高界面结合强度； ②较重的界面反应产生脆性大的金属间化合物，使基体与增强体之间形成强界面结合，它对 纤维增强复合材料的强度产生不利影响，而对晶须或颗粒增强金属复合材料影响不大； ③界面反应严重时，会导致增强体损伤和靠近增强体的局部基体成分改变，使增强体的固有 强度和复合材料强度严重降级。
2.热解石墨 40.热解碳【10 概述】热解石墨（p220）【12、15 概述】 热解碳（PC）和“CVD 碳”是在 1100℃左右碳源蒸汽经过热解而沉积在机制材料上的碳质的 总称。 热解石墨（PG）是由碳氢化合物其他在 1750-2250℃沉积的碳，其电性能、热性能和力学性 能是各向异性的，随测试方向而变化。
7.玻璃陶瓷 10.玻璃陶瓷（p20）【10、11、15 概述】 许多无机玻璃可以通过适当的热处理使其由非晶态变为晶态，这一过程称为反玻璃化。对于 某些玻璃，反玻璃化过程可以控制，最后能够得到物残余应力的微晶玻璃，这种材料称为玻 璃陶瓷。
8.热扩散系数
二、简答题 1.陶瓷基复合材料有哪些主要性能？ 3.陶瓷复合材料的主要性能（p7）【15 简答】 陶瓷材料强度高、硬度大、耐高温、抗氧化，高温下抗磨损性好、耐化学腐蚀性优良，热膨 胀系数和相对密度较小，这些优异的性能是一般常用金属材料、高分子材料及其复合材料所 不具备的。但陶瓷材料抗弯强度不高，断裂韧性低，限制了其作为结构材料使用。当用高强 度、高模量的纤维或晶须增强后，其高温强度和韧性可大幅度提高。
2.试述陶瓷基复合材料的有机先驱体转化法的工艺过程及其特点。 本题历年重复考察，参考前几年答案
注：全套哈工大复合考研真题（含答案）、题库均由 高分学长共同整理
5.润湿性 17、润湿性（p81）【15 概述】 湿润性是用于描述液体在固体表明上自动铺展程度的术语。它在描述复合材料工艺过程中增 进结合或妨碍结合的机制方面是重要概念。具体指的是固体、液体在分子水平上紧密接触的 可能程度，湿润性好将促进结合。
6.相变增韧 38、相变增韧（p241）【11、15 概述】 相变增韧是陶瓷材料的另一种增韧机制，它通过陶瓷材料的相变效应来增加其韧性。陶瓷中 裂纹尖端的应力场引起裂纹尖端附近的晶体结构发生相变（亦称应力诱导相变），当相变使 该局部区域发生体积膨胀时，体积膨胀会使基体裂纹闭合，从而改善了陶瓷材料的断裂韧性。
7.金属基复合材料界面上原子配位类型有哪三种？ 8.热压烧结的定义及优缺点？ 40、热压烧结的（定义及）优缺点（p259-260）【13、15 简答，11 论述】 热压烧结：将分散有晶须（短切纤维）的陶瓷粉体，或具有一定形状的预制坯件在高温下通 过外加压力使其变成致密的、具有一定形状的坚硬固体的过程称为热压烧结。 优缺点：①优点：加压有利于制品致密化；成型压力低（仅为冷成型时的 1/10）；烧结时间 短，因而晶粒不致过分长大。②缺点：制品性能有方向性（单向加压）；生产效率低，成本 高；只适宜于制造形状较简单的制件、每次制备的件数较少。
5.如何表征界面相的力学性能？ 28、界面相的力学性能表征（p108-109）【11、13 论述“测试方法及表征”，12 简答测试方 法，15 简答】 表征界面力学性能的目的是为复合材料的力学性能估算和设计提供必要的界面力学性能数 据，以使对复合材料力学性能的评价和设计渗入至微观结构层次，并以此为依据知道改善复 合材料的设计与工艺（如选择合适的纤维、基体、复合工艺和纤维涂层等）。 测量界面强度的方法包括压痕法、纤维拔出试验、三点弯曲试验等。 ①压痕法：压痕法测量界面强度的原理是首先制作含有一根纤维的微型复合材料棒状试样， 在试样垂直于纤维的方向将试样磨平、抛光，并安装于标准显微硬度机的夹具上。将 V 形压 头的尖端对准纤维的中心，在压头上施加一定的载荷 F，使纤维沿着纤维/基体界面滑动一 定距离，其位移量 u 取决于所加载荷的大小。假定压头所施加的载荷 F 完全由纤维与基体之 间的界面剪切应力 所承担担，省去纤维被弹性压缩的变形量 ②纤维拔出试验：将纤维的端部或中部复合在基体材料中，支撑纤维拔出试样，包括穿透试 样和非穿透试样两种。将试样固定在夹具上，沿纤维轴向施加载荷 p，将纤维从基体中拔出，
3.材料设计 4、材料设计（P9）【06、09、11、15 概述】 材料设计是指在材料科学的理论知识和已有经验的基础上，利用计算机技术，按预定性能要 求，确定材料的组分和结构，并预测达到预定性能要求应选择的工艺手段和工艺参数。其方 法分为演绎法和归纳法两类，这两种方法还可以结合运用以获得满足要求的新材料。通过改 变材料的组分，结构、工艺方法和工艺参数来调节材料的性能，就是材料性能的可设计性。
2015 复合材料学 一、 概述题
1.玻璃钢 2.热解石墨 3.材料设计 4.功能Байду номын сангаас合材料 5.润湿性 6.相变增韧 7.玻璃陶瓷 8.热扩散系数 二、简答题
1.搜陶瓷基复合材料有哪些主要性能？ 2.锁碳纤维应力—应变曲线与金属材料有何不同？ 3 店聚合物基复合材料基体的组成成分及三个作用？ 4.铺纤维复合材料对于纤维涂层的要求？ 5.泡如何表征界面相的力学性能？ 6.泡金属基复合材料中界面反应程度对材料性能的影响？ 7.手金属基复合材料界面上原子配位类型有哪三种？ 8.制压烧结的定义及优缺点？ 三、论述题
1.试述复合材料制品的性能设计和结构设计中的科学问题。 2.试述陶瓷基复合材料的有机先驱体转化法的工艺过程及其特 点。
参考答案：
二、 概述题 1.玻璃钢 8、玻璃钢（p21-22，概 p79）【08、10、12、13、15 概述】 GFRP 是玻璃纤维增强热固性塑料的简称，是指玻璃纤维（包括长纤维、布、带、毡等）做 为增强材料，热固性塑料（包括环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂等）做为基体的纤维 增强塑料，俗称玻璃钢。分为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。
2.碳纤维应力—应变曲线与金属材料有何不同？ 17.碳纤维应力应变曲线特征（p52）【11、15 简答】 碳纤维的啊应力-应变曲线为一条直线，伸长小，断裂过程在瞬间完成，不发生屈服。碳纤 维轴向分子间的结合力比石墨大，所以它的抗张强度和模量都明显高于石墨，而径向分子间 作用力弱，抗压性能较差，轴向抗压强度仅为抗张强度的 10%-30%，且不能结节。
4.功能复合材料 1.复合材料的命名与分类方法【10 简答】 功能复合材料（p2-3）【06、12、15 概述】 复合材料可根据增强材料与基体材料的名称来命名，将增强材料的名称放在前面，基体材料 的名称放在后面，再加上“复合材料”。如玻璃纤维和环氧树脂构成的复合材料称为“玻璃 纤维环氧树脂复合材料”。为书写，也可仅写增强材料和基体材料的缩写名称，中间加一斜 线隔开，后再加“复合材料”。如上述玻璃纤维和环氧树脂构成的复合材料，也可写作“玻 璃/环氧复合材料”。有时为突出增强材料和基体材料，视强调的组分不同，也可简称为“玻 璃纤维复合材料”或“环氧树脂复合材料”。 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。
三、论述题 1.试述复合材料制品的性能设计和结构设计中的科学问题。 24.复合材料结构设计步骤，体现结构性能的主要内容以及考虑的环境条件（p87-88）【15 论述】 结构设计大致分为三个步骤： ①明确设计条件：如性能要求、载荷情况、环境条件、形状限制等。 ②材料设计：包括原材料选择、铺层性能的确定、复合材料层合板的设计等。 ③结构设计：包括复合材料典型结构件（如杆、梁、板、壳等）的设计，以及复合材料结构 （如衍架、钢架、硬壳式结构等）的设计。 性能的主要内容： ①结构所能承受的各种载荷，确保在使用寿命内的安全； ②提供装置各种配件、仪器等附件的空间。对结构形状和尺寸有一定的限制。 ③隔绝外界的环境状态而保护内部物体。 考虑的环境条件： ①力学条件：加速度、冲击、振动、声音等。 ②物理条件：压力、温度、湿度等。 ③气象条件：风雨、冰雪、日光等。 ④大气条件：放射性、霉菌、盐雾、风砂等。 这里，条件①和②主要影响结构的强度和刚度，是与材料的力学性能有关的条件；条件③和 ④主要影响结构的腐蚀、磨损、老化等，是与材料的理化性能有关的条件
影响。
4.纤维复合材料对于纤维涂层的要求？ 26、对纤维涂层的具体要求（p106）【15 简答】 ①与纤维和基体之间均具有良好的化学和物理相容性：要求它们之间的化学稳定性好以及与 纤维和与基体至今热膨胀系数匹配性好。 ②高稳定性：要求界面相在高温下不出现引起其功能失效的组织和结构变化。 ③既与纤维又与基体润湿：要求界面涂层材料与纤维及基体之间的界面能合适，从而既能润 湿纤维又能润湿基体。 ④具有较低的剪切强度：要求在复合材料受力时界面热容易发生解离，以使从基体中扩展致 辞的裂纹能在此发生偏转。 ⑤有一定的厚度：若此厚度过小，则在复合材料制备中界面相容易消失或缩小，导致纤维与 基体结合过强。在纤维表面进行单一材料的涂层往往很难满足上述全部要求，因此需要开发 多层涂层（即复合涂层），它为界面控制提供了新思路。
从而测定界面剪切强度。设界面剪切应力沿纤维临界长度均匀分布，界面的剪切强度 ③三点弯曲试验：复合材料三点弯曲试验中的纤维轴平行于试样长度方向。测量层间剪切强 度时试样采用小跨距（跨/高比等于 5，即 s/h=5）。【图见 P108-110】其横截面的层间剪切 强度
6.金属基复合材料中界面反应程度对材料性能的影响？ 34、金属基复合材料界面反应程度对性能影响（p225）【15 简答】 界面化学反应程度不同，对复合材料的性能影响程度差异很大。 ①轻微的界面反应可以促进液态金属基体对增强体的润湿，从而提高界面结合强度； ②较重的界面反应产生脆性大的金属间化合物，使基体与增强体之间形成强界面结合，它对 纤维增强复合材料的强度产生不利影响，而对晶须或颗粒增强金属复合材料影响不大； ③界面反应严重时，会导致增强体损伤和靠近增强体的局部基体成分改变，使增强体的固有 强度和复合材料强度严重降级。
2.热解石墨 40.热解碳【10 概述】热解石墨（p220）【12、15 概述】 热解碳（PC）和“CVD 碳”是在 1100℃左右碳源蒸汽经过热解而沉积在机制材料上的碳质的 总称。 热解石墨（PG）是由碳氢化合物其他在 1750-2250℃沉积的碳，其电性能、热性能和力学性 能是各向异性的，随测试方向而变化。
7.玻璃陶瓷 10.玻璃陶瓷（p20）【10、11、15 概述】 许多无机玻璃可以通过适当的热处理使其由非晶态变为晶态，这一过程称为反玻璃化。对于 某些玻璃，反玻璃化过程可以控制，最后能够得到物残余应力的微晶玻璃，这种材料称为玻 璃陶瓷。
8.热扩散系数
二、简答题 1.陶瓷基复合材料有哪些主要性能？ 3.陶瓷复合材料的主要性能（p7）【15 简答】 陶瓷材料强度高、硬度大、耐高温、抗氧化，高温下抗磨损性好、耐化学腐蚀性优良，热膨 胀系数和相对密度较小，这些优异的性能是一般常用金属材料、高分子材料及其复合材料所 不具备的。但陶瓷材料抗弯强度不高，断裂韧性低，限制了其作为结构材料使用。当用高强 度、高模量的纤维或晶须增强后，其高温强度和韧性可大幅度提高。
2.试述陶瓷基复合材料的有机先驱体转化法的工艺过程及其特点。 本题历年重复考察，参考前几年答案
注：全套哈工大复合考研真题（含答案）、题库均由 高分学长共同整理