复合材料聚合物基体与纤维考试整理

绪论标注（次要）二字表示老师未提及可删题型：选择、名词解释、简答、问答、图表（上课分析过的）热塑性树脂：具有线型或支链型大分子结构的树脂热固性树脂：最终具有体型大分子结构的树脂高分子定义：由重复结构单元通过聚合反应而获得的，以共价键形式连接的，分子量1万以上的同系物或者是化合物。

复合材料：由两种或两种以上具有不同物理和化学性质的组分经过一定的成型加工工艺而得到的一种多相固体材料。

树脂的定义：没有添加加工助剂没有成型的高分子化合物。

树脂与高分子区别、联系：树脂是高分子，但高分子不一定是树脂第一章不饱和聚酯树脂(UPR)一、聚酯是主链上含有酯键的高分子化合物总称，一般由二元羧酸和二元醇经缩聚反应而成。

定义：不饱和聚酯树脂是指不饱和聚酯在乙烯基类交联单体(例如苯乙烯)中的溶液合成原理：不饱和聚酯是由不饱和二元羧酸(或酸酐)、饱和二元羧酸(或酸酐)与多元醇缩聚而成。

注意：生产时：聚合反应；固化时：连锁聚合，自由基加成原料：1、不饱和二元酸作用：提供双键2、饱和二元酸的作用：a、增加与交联单体的相容性b、降低UP的结晶性能c、改善UPR的特定性能3、多元醇作用（常见为12丙二醇）：以降低结晶倾向，改善与苯乙烯的相容性，提高固化物的耐水性及电性能。

四、不饱和酸与饱和酸的比例1、一般情况下，顺酐和苯酐等摩尔比投料，2、若顺酐/苯酐的摩尔比增加UPR凝胶时间、折光率和粘度下降，而固化树脂的耐热性提高，以及一般的耐溶剂、耐腐蚀性能也提高，3、若顺酐/苯酐的摩尔比降低UPR 固化不良，力学强度↓。

合成特殊性能要求的聚酯，可以适当增加顺酐/苯酐的比例五、不饱和聚酯的相对分子质量对固化树脂性能的影响在合成UP时二元醇约过量5%～10% (摩尔)，其分子量在1000～3000左右，UP 的分子量对UPR的性能有影响。

不饱和聚酯的缩聚度n=7～8（酸值30～25，分子量为2000～2500左右） 时，固化树脂具有较好的物理性能。

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》试卷（B）一、名词解释（每题5分，共20分）1.碳纤维：2.强度：3.比模量：4.玻璃钢：二、填空题（每空1分，共20分）1.晶须的分类：金属晶须、陶瓷晶须、、、。

2.结构复合材料的基体大致可分为和两大类。

3.常用的陶瓷基体主要包括、、、等。

4.热塑性聚合物是指具有线型或支链型结构的那一类有机，这类聚合物可以反复，而冷却后变硬。

5.碳纤维的制造方法可分为两种类型，即和。

6.金属基纤维复合材料的界面结合可以分成、、。

7.陶瓷基复合材料中增强体通常也成为，可分为、和三类。

三、单选题（每小题2分，共20分）1.下列复合材料的类别中，有一种与其他三种不同，这一种是（）A金属基复合材料 B. 树脂基复合材料C. 颗粒增强复合材料2.飞机，火箭的机翼和机身以及导弹的壳体，尾翼中的复合材料是（）A. 金属基复合材料B. 树脂基复合材料C. 绝缘基复合材料3.下列产品或材料属于复合材料的是（）①玻璃钢②采用碳纤维增强复合材料制的钓鱼竿③飞机机身④航天飞机隔热陶瓷片⑤纳米高分子复合材料A. ①⑤B. ①②③ C. 全部4.复合材料制成的防弹头盔能抵御多种手枪子弹的射击，最大限度的保护使用人员的安全，这利用了复合材料的（）A. 高强质轻B. 耐热抗高温C. 耐腐蚀稳定性好5.下列物质中哪项是复合材料（）A、合金B、水泥C、混凝土6.下列哪种纤维的制备方法是采用气相沉积法（）A、碳化硅纤维B、氧化铝陶瓷C、硼纤维7.SiC纤维（）A、用浆体成型法制成。

B、用化学气相沉积法制成。

C、有时含有Y芯。

8.纤维复合材料中的增强体为纤维状，其中应用比较广泛的有碳纤维，玻璃纤维等。

对纤维的说法中，不正确的是（）A、玻璃在一定条件下拉成极细的丝，可用于纺织宇航服等，但其拉伸强度却接近同强度的钢。

B、玻璃纤维易断，不能用于纺织。

C、碳纤维化学性能好，耐酸碱腐蚀，有良好的耐低温性能。

9.纤维复合材料中的增强体为纤维状，对纤维的说法不正确的是（）A.、拉伸强度接近同强度的钢一样。

复合材料考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 复合材料中增强体的主要作用是什么？A. 提供形状B. 提供强度和刚度C. 提供颜色D. 提供重量答案：B2. 以下哪种材料不属于复合材料？A. 玻璃钢B. 铝合金C. 碳纤维增强塑料D. 玻璃纤维增强塑料答案：B3. 复合材料的层合板中，0°和90°层的作用是什么？A. 增加层合板的厚度B. 提高层合板的抗拉强度C. 提高层合板的抗弯强度D. 提高层合板的抗剪强度答案：C4. 复合材料的界面相通常由哪种材料构成？A. 金属B. 陶瓷C. 聚合物D. 以上都不是答案：C5. 复合材料的疲劳性能通常比哪种材料差？A. 金属材料B. 陶瓷材料C. 聚合物材料D. 玻璃材料答案：A6. 复合材料的热膨胀系数通常比哪种材料低？A. 金属材料B. 陶瓷材料C. 聚合物材料D. 玻璃材料答案：B7. 复合材料的层合板中，45°层的作用是什么？A. 提高层合板的抗拉强度B. 提高层合板的抗弯强度C. 提高层合板的抗剪强度D. 提高层合板的抗冲击性能答案：C8. 复合材料的湿热环境适应性通常比哪种材料差？A. 金属材料B. 陶瓷材料C. 聚合物材料D. 玻璃材料答案：C9. 复合材料的层合板中，±45°层通常用于提高哪种性能？A. 抗拉强度B. 抗弯强度C. 抗剪强度D. 抗冲击性能答案：D10. 复合材料的层合板中，0°层和90°层的交替排列可以提高哪种性能？A. 抗拉强度B. 抗弯强度C. 抗剪强度D. 抗冲击性能答案：B二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 复合材料的以下哪些特性使其在航空航天领域得到广泛应用？A. 高比强度B. 高比刚度C. 良好的耐腐蚀性D. 良好的电磁性能答案：ABC2. 复合材料的以下哪些因素会影响其层合板的性能？A. 增强体的类型B. 基体的类型C. 层合板的层数D. 层合板的厚度答案：ABC3. 复合材料的以下哪些因素会影响其疲劳性能？A. 增强体的类型B. 基体的类型C. 界面相的质量D. 层合板的层数答案：ABC4. 复合材料的以下哪些因素会影响其湿热环境适应性？A. 增强体的类型B. 基体的类型C. 界面相的质量D. 层合板的层数答案：BCD5. 复合材料的以下哪些因素会影响其抗冲击性能？A. 增强体的类型B. 基体的类型C. 层合板的层数D. 层合板的厚度答案：ABC三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述复合材料的定义及其主要特点。

复合材料考试重点1、复合材料的概念：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。

a.性能—取长补短,协同作用；b.基体—连续相2、聚合物基复合材料:1)、热固性聚合物基复合材料性能特点：(1)比强度、比模量高。

(2)加工性能好(流动性好)，可采用手糊成型、模压成型、缠绕成型、注射成型和挤拉成型等。

(3)过载安全性好：过载而有少数纤维断裂时，载荷迅速重，新分配到未破坏的纤维上。

（4）可具有多种功能性：耐烧蚀性、摩擦学性能、电绝缘性、耐腐蚀性、特殊的光、电、磁学性能。

2）、热塑性聚合物基复合材料性能特点：断裂韧性好；可重复再加工。

3、金属基复合材料特点：导电、导热、耐高温、抗老化好。

4、无机非金属基复合材料特点：耐高温(>1000℃)，耐磨，强度高，硬度大，抗氧化，耐化学腐蚀，热膨胀系数小，但是脆性大。

5、复合材料的增强材料分类：纤维及其织物、晶须、颗粒。

特点：提高抗张强度和刚度、减少收缩，提高热变形温度和低温冲击强度等。

6、芳纶纤维(PPT A：聚芳酰胺纤维)-----聚对苯二甲酰对苯二胺，通过液晶纺丝方法制成，分子链伸直平行排列结且晶度很高。

性能特点：1）、芳纶纤维的力学性能：拉伸强度高，冲击性能好，弹性模量高，断裂伸长高，密度小，有高的比强度与比模量；2）、热稳定性: 180℃下可长期使用；低温下(-60℃)不发生脆化亦不降解, T>487℃时，不熔化，但开始碳化→高温下直至分解也不变形；3）、化学性能:耐介质性良好,但易受酸碱侵蚀,耐水性不好。

7、聚乙烯纤维（Polyethylene, PE）优点：高比强度、高比模量以及耐冲击、耐耐腐蚀、耐紫外线、耐低温、电绝缘等。

缺点：熔点低、易蠕变。

8、高强高模PE纤维：又叫超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维。

与碳纤维、芳纶并称为当今世界三大高科技纤维。

性能特点：强度更高；质量更轻，密度只有0.97g/cm ；化学稳定性更好；具有很好的耐候性；耐低温性好，使用温度可以低至-150℃。

20XX年复习资料大学复习资料专业：班级：科目老师：日期：一、选择题1. 纤维增强塑料一词缩写为（ A ）A.FRPB.CFRPC.GFRPD.GDP2.生产碳纤维的最主要原料是答：聚丙烯纤维、黏胶丝和沥青纤维（ B ）A. 沥青B. 聚丙烯腈C. 聚乙烯D. 人造丝3. 玻璃钢是答：玻璃纤维增强塑料（ B ）A. 玻璃纤维增强Al基复合材料B. 玻璃纤维增强热固性塑料C. 氧化铝纤维增强塑料D. 碳纤维增强热固性塑料4. FR-TP是指（ D ）A. 水泥基体复合材料B. 碳纤维增强树脂基复合材料C. 玻璃钢复合材料D. 玻璃纤维增强热塑性塑料5. 金属基复合材料通常（ D ）A. 以重金属作基体B. 延性比金属差C. 弹性模量比金属低D. 较基体具有更高使用的温度6. 复合材料中的残余应力主要有下列哪个因素造成的（ C ）A. 在制备复合材料时，由于冷却速度过快，使应力来不及缓和造成的B. 基体材料与增强材料的化学相容性不好造成的C. 基体材料与增强材料的热膨胀系数的差异性造成的D. 基体材料与增强材料力学性能不同造成的二、填空题1.复合材料中的连续相，称为基体，其它的相分散于连续相中，提高材料的力学性能，称为增强体。

2. 按用途分类，复合材料可分为结构和功能、结构\功能一体化复合材料。

3. E玻璃纤维是指无碱玻璃纤维，A玻璃纤维是指有碱玻璃纤维。

4.聚合物基复合材料中，常见的热塑性树脂基体有聚丙烯、聚氯、聚酰、聚碳酸酯。

5. 在聚合物基复合材料中，常见的热固性树脂基体有环氧树脂，酚醛树脂，不饱和聚酯，呋喃树脂等。

6.比强度是指材料抗拉强度与材料比重之比。

7@比刚度指材料弹性模量与其密度之比。

8. 自生成法是指在复合材料制造过程中，增强材料在基体中生成和生长的方法，解决了复合材料中的相容性和界面反应两个常见问题。

9.制备铝基（金属基）复合材料常见的液态金属法有真空压力浸渍法、挤压铸造法、搅拌复合法、液态金属浸渍法、真空吸铸法、热喷涂法等。

复合材料检测考试题库一、选择题（每题2分，共20分）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组合而成的材料。

以下哪项不是复合材料的特点？A. 高强度B. 良好的耐腐蚀性C. 良好的导电性D. 可设计性2. 复合材料中的基体材料主要作用是什么？A. 提供机械强度B. 传递应力C. 保护增强材料D. 以上都是3. 以下哪种纤维不是常用的增强材料？A. 玻璃纤维B. 碳纤维C. 聚乙烯纤维D. 石墨纤维4. 复合材料的界面结合力主要取决于什么？A. 基体材料的粘度B. 增强材料的强度C. 界面的化学亲和力D. 增强材料的直径5. 复合材料的层合板结构通常用于哪些领域？A. 航空航天B. 汽车制造C. 建筑结构D. 以上都是6. 复合材料的冲击性能测试通常使用哪种方法？A. 拉伸测试B. 压缩测试C. 冲击测试D. 弯曲测试7. 复合材料的热膨胀系数通常比单一材料的热膨胀系数：A. 更大B. 更小C. 相同D. 无法确定8. 复合材料的疲劳寿命通常受哪些因素影响？A. 环境温度B. 应力水平C. 材料的微观结构D. 以上都是9. 复合材料的湿热环境测试主要用于评估材料的哪些性能？A. 强度B. 耐湿热性C. 耐腐蚀性D. 耐老化性10. 复合材料的非破坏性检测（NDT）技术包括哪些？A. 超声波检测B. X射线检测C. 磁粉检测D. 以上都是二、填空题（每空2分，共20分）11. 复合材料的增强材料通常包括________、________和________等。

12. 复合材料的基体材料可以是________、________或________等。

13. 复合材料的界面结合力可以通过________或________来增强。

14. 复合材料的层合板结构可以通过改变________和________来优化性能。

15. 复合材料的疲劳寿命测试通常采用________循环加载方式。

三、简答题（每题10分，共30分）16. 简述复合材料的分类及其各自的特点。

2.在复合材料中，纤维的排列方式对材料的力学性能没有影响。（）
3.合成纤维的加入可以使复合材料具有更好的耐腐蚀性能。（√）
4.增加纤维的含量一定能提高复合材料的强度。（×）
5.合成纤维复合材料在制备过程中不需要考虑环境保护。（×）
6.合成纤维复合材料的疲劳寿命主要取决于纤维的性能。（√）
7.所有的合成纤维在复合材料中都具有相同的界面结合强度。（×）
A.聚酯纤维
B.聚丙烯纤维
C.尼龙纤维
D.腈纶纤维
16.合成纤维复合材料在医疗领域的应用主要包括以下哪一项？（）
A.骨折固定材料
B.外科手术刀片
C.人工关节
D. A和B
17.合成纤维的表面处理方法不包括以下哪一项？（）
A.火焰处理
B.化学腐蚀
C.磨砂处理
D.涂层处理
18.以下哪种情况不适合使用合成纤维增强复合材料？（）
A.聚酯纤维
B.羊毛纤维
C.尼龙纤维
D.腈纶纤维
2.以下哪种材料不属于复合材料？（）
A.玻璃纤维增强塑料
B.碳纤维增强金属
C.纯棉布
D.碳纤维增强树脂
3.合成纤维在复合材料中的主要作用是？（）
A.提供强度
B.提供延展性
C.提供轻量化
D.提供导电性
4.常见的复合材料中，合成纤维与基体材料结合的方式是？（）
C.铝合金
D.钢
3.合成纤维的表面处理方法可以包括以下哪些？（）
A.等离子体处理
B.化学氧化
C.物理打磨
D.涂覆偶联剂
4.以下哪些因素会影响复合材ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ中合成纤维的力学性能？（）
A.纤维的取向
B.纤维的体积分数

1聚合物基复合材料的定义、特征、结构模式。

聚合物基复合材料：是以有机聚合物为基体，以颗粒、纤维等为增强材料组成的复合材料特征：1比强度和比模量高，比强度（抗拉强度与密度之比）和比模量(弹性模量与密度之比)高，说明材料轻而且刚性大。

2 良好的抗疲劳性能疲劳是材料在循环应力作用下的性质。

复合材料能有效地阻止疲劳裂纹的扩展。

3、减振性能好在工作过程中振动问题十分突出，复合材料为多相系统，大量的界面对振动有反射吸收作用。

且自振动频率高，不易产生共振4、高温性能好复合材料在高温下强度和模量基本不变5、各项异性和可设计性。

6、成型加工性好复合材料可成型任意型面的零件7、其它优点与其它类材料相比，聚合物基复合材料耐化学腐蚀、导电、导热率低等特点。

缺点：1耐湿热性差2.材料性能分散性差3.价格过高复合材料的结构①无规分散（弥散）增强结构（含颗粒、晶须、短纤维）②连续长纤单向增强结构（单向板）③层合(板)结构(二维织布或连续纤维铺层，每层不同)④三维编织体增强结构⑤夹层结构（蜂窝夹层等）⑥混杂结构2、复合材料的界面效应有哪些？怎么影响材料的性能。

界面在复合材料中所起到的效应：1、传递效应：界面可将复合材料体系中基体承受的外力传递给增强相，起到基体和增强相之间的桥梁作用。

2、阻断效应：基体和增强相之间结合力适当的界面有阻止裂纹扩展、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、散射和吸收效应：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：一种物质(通常是增强物)的表面结构使另一种(通常是聚合物基体)与之接触的物质的结构由于诱导作用而发生改变，由此产生一些现象3.试说明玻璃纤维、碳纤维与芳纶纤维表面处理方法的相同点和不同点。

相同点是都需要在高温下处理，改善纤维的微结构，使纤维与界面和基体更加匹配。

包括化学键理论，润湿理论，表面形态理论，可逆水解平衡理论和可变形层理论等。

填空1强度材料在外力作用下抵抗永久形变或断裂的能力。

2 比强度材料极限强度与密度的比值。

3模量材料在弹性变形阶段，应力与应变成正比例关系，比例系数为模量。

4 比模量模量与密度的比值。

5复合后的产物为固体时才称为复合材料，若复合产物为液体或气体时就不称为复合材料。

6用两种或两种以上纤维增强同一基体制成的复合材料称为混杂复合材料。

7 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8 按材料作用分类结构复合材料功能复合材料9 连续纤维增强金属基复合材料，在复合材料中纤维起着主要承载作用。

10 水泥混凝土制品在压缩强度、热能等方面具有优异的性能，但抗拉伸强度低，破坏前的许用应变小，通过用钢筋增强后，一直作为常用的建筑材料。

11 在连续纤维增强金属基复合材料中基体的主要作用应是以充分发挥增强纤维的性能为主。

12非连续增强金属基复合材料，基体是主要承载物，基体的强度对非连续增强金属基复合材料具有决定性的影响。

13 铁、镍元素在高温时能有效地促使碳纤维石墨化，破坏了碳纤维的结构，使其丧失了原有的强度，做成的复合材料不可能具备高的性能。

14 结构复合材料的基体大致可分为轻金属基体和耐热合金基体两大类。

15 连续纤维增强金属基复合材料一般选用纯铝或含合金元素少得单相铝合金，而颗粒、晶须增强金属基复合材料则选择具有高强度的铝合金。

16用于1000℃以上的高温金属基复合材料的基体材料主要是镍基、铁基耐热合金和金属间化合物，较成熟的是镍基、铁基高温合金。

17 无机胶凝材料主要包括水泥、石膏、菱苦土和水玻璃等。

18 水泥基材呈碱性，对金属纤维可起保护作用，但对大多数矿物纤维是不利的。

19常用的陶瓷基体主要包括玻璃、玻璃陶瓷、氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷等。

20 复合材料中的基体有三种主要的作用：把纤维粘在一起；分配纤维间的载荷；保护纤维不受环境影响。

21 降解指聚合物主链的断裂，它导致相对分子质量下降，使材料的物理力学性能变坏。

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。

第一章概论1、基体材料在复合材料中所起的作用；答：（1）、粘结作用基体材料作为连续相，把单根纤维粘成一个整体，使纤维共同承载。

（2）、均衡载荷、传递载荷在复合材料受力时，力通过基体传给纤维。

（3）、保护纤维在复合材料的生产与应用中，基体可以防止纤维受到磨损、遭受浸蚀。

2、由基体起主导作用的复合材料性能有哪些？答：（1）成型工艺性能；（2）耐热性；（3）耐腐蚀性；（4）纵向压缩强度；（5）层间剪切强度。

3、提高树脂基体耐热性和耐腐蚀性的途径有哪些？答：（1）增加高分子链的刚性：如在主链中尽量减少单键，引进共轭双键、三键或环状结构（包括苯环和杂环）。

（2）进行结晶：在主链上引入醚键、酰胺键或在侧基上引入羟基、氨基或氰基，都能提高结晶高聚物的熔融温度。

（3）进行交联：随交联密度的增加。

树脂耐热性不断提高。

4、影响树脂电绝缘性能的因素是什么？答：（1）大分子链的极性：树脂大分子链中极性基团越多，极性越强，则电绝缘性越差；（2）已固化树脂中杂质的存在：已固化树脂中的杂质越少，则电性能越好。

5、热固性树脂与热塑性树脂的本质区别是什么？答：热固性树脂：固化过程分别是化学变化（不可逆）；热塑性树脂：固化过程是物理变化（可逆）。

6、聚合物基复合材料的主要性能特点及其应用领域。

答：1、比强度、比模量高；2、抗疲劳性能好；3、阻尼减振性好；4、具有多种功能特性：（1）瞬时耐高温、耐烧蚀（2）优异的电绝缘性能和高频介电性能（3）优良的耐腐蚀性能；5、良好的加工性能；6、可设计性强。

复合材料的三大应用领域：航空航天领域：约占18%；体育休闲用品：约占37%；各类工业应用：约占45%。

第二章不饱和聚酯树脂1、UP与UPR的区别、UPR的特征官能团；答：不饱和聚酯树脂（UPR, Unsaturated Polyester Resins)：不饱和聚酯在乙烯基类交联单体（如苯乙烯）中的溶液。

不饱和聚酯( UP,Unsaturated Polyester )：不饱和二元酸（酸酐）、饱和二元酸（酸酐）与二元醇缩聚而成的线性聚合物，常温下为结晶体。

考试题型一、填空题〔1分*10题=10分〕二、判断题〔1分*6=6分〕三、名词解释〔4分*5=20分〕四、简答题〔8分*8题=64分，含1道计算题〕第一章聚合物基复合材料的概念、特性、应用与进展1.什么是复合材料？与金属材料相比有何主要差异？答：定义：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。

它既保持了原组分材料的主要特色，又通过符合效应获得原组分所不具备的的新性能。

可以通过材料设计使各组分的性能互相补充并充分并联，从而获得新的优越性能，这与一般的简单的混合有本质的区别。

与金属材料的区别：2.复合材料有哪些优点？存在的主要问题是什么？答：优点：1〕比强度、比模量高；2〕耐疲劳性好，破损性能高；3〕阻尼减振性好：a.受力结构的自振频率除了与结构本身形状有关以外，还与材料的比模量平方根成正比；b.复合材料具有较高的自振频率，其结构一般不易产生共振；c.复合材料机体与纤维的界面有较大的吸收振动能量的能力，致使材料得振动阻尼很高，一旦振起来，也可在较短时间内停下来。

4〕具有多种功能性：a.瞬时耐高温性、耐烧蚀性好；b.优异的电绝缘性能和高频介电性能；c.良好的摩擦性能；d.优良的腐蚀性，维护本钱低；e.特殊的光学、电学、磁学的特性。

5〕良好的加工工艺性；6〕各向异性和性能的可设计性。

主要问题：工艺方法的自动化、机械化程度低，材料性能的一致性和产品质量的稳定性差，质量的检测方法不完善，破坏模式不确定和长期性能不确定，长期耐高温和环境老化性能不好等。

3.简述复合材料的组成。

界面为什么也是一个重要组成局部？答：复合材料是由基体材料和增强体材料构成的多项体系。

基体材料为连续相，按所用基体材料的不同，可分为金属基复合材料、无机非金属基复合材料和聚合物基复合材料。

增强材料为分散相，通常为纤维状材料，如玻璃纤维、有机纤维等。

原因：界面也是重要组成局部的原因是因为增强相与基体相的界面区域因为其特殊的结构组成，这种结构对材料的宏观性能产生影响，因此也是不可缺少的重要组成局部。

第一章聚合物合金的概念、合金化技术的特点？聚合物合金：有两种以上不同的高分子链存在的多组分聚合物体系合金化技术的特点:1、开发费用低，周期短，易于实现工业化生产。

2、易于制得综合性能优良的聚合物材料。

3、有利于产品的多品种化和系列化。

热力学相容性和工艺相容性的概念？热力学相容性：达到分子程度混合的均相共混物，满足热力学相容条件的体系。

工艺相容性：使用过程中不会发生剥离现象具有一定程度相容的共混体系。

如何从热力学角度判断聚合物合金的相容性？1、共混体系的混合自由能（ΔGM ）满足ΔGM=ΔHM-TΔSM<02、聚合物间的相互作用参数χ12为负值或者小的正值。

3、聚合物分子量越小，且两种聚合物分子量相近。

4、两种聚合物的热膨胀系数相近。

5、两种聚合物的溶度参数相近。

*思考如何从改变聚合物分子链结构入手，改变聚合物间的相容性？1、通过共聚使分子链引入极性基团。

2、对聚合物分子链化学改性。

3、通过共聚使分子链引入特殊相互作用基团。

4、形成IPN或交联结构。

5、改变分子量。

第二章*列举影响聚合物合金相态结构连续性的因素，并说明分别是如何影响的？组分比：含量高的组分易形成连续相；黏度比：黏度低的组分流动性较好，容易形成连续相；内聚能密度：内聚能密度大的聚合物，在共混物中不易分散，容易形成分散相；溶剂类型：连续相组分会随溶剂的品种而改变；聚合工艺：首先合成的聚合物倾向于形成连续性程度大的相。

说明聚合物合金的相容性对形态结构有何影响？共混体系中聚合物间的工艺相容性越好，它们的分子链越容易相互扩散而达到均匀的混合，两相间的过渡区越宽，相界面越模糊，分散相微区尺寸越小。

完全相容的体系，相界面消失，微区也随之消失而成为均相体系。

两种聚合物间完全不相容的体系，聚合物之间相互扩散的倾向很小，相界面和明显，界面黏接力很差，甚至发生宏观的分层剥离现象。

什么是嵌段共聚物的微相分离？如何控制嵌段共聚物的微相分离结构？微相分离：由化学键相连接的不同链段间的相分离控制溶剂、场诱导、特殊基底控制、嵌段分子量来控制*简述聚合物合金界面层的特性及其在合金中所起的作用。

济南大学复合材料聚合物基体考试整理复材1108班第一章（12分）不饱和聚酯树脂：是指不饱和聚酯在乙烯基类交联单体(例如苯乙烯)中的溶液。

不饱和聚酯：是由不饱和二元酸或酸酐、饱和二元酸或酸酐，二元醇经缩聚反应合成的相对分子质量不高的聚合物。

不饱和聚酯树脂的合成方法：熔融缩聚法、溶剂共沸脱水法、减压法、加压法。

不饱和聚酯树脂的合成过程包括：线型不饱和聚酯的合成、用苯乙烯稀释聚酯。

不饱和聚酯树脂固化的三个阶段：凝胶、定型、熟化。

最常用的交联单体：是苯乙烯。

酸值：中和一定量的不饱和聚酯树脂所消耗的氢氧化钾的毫克数。

固化：粘流态树脂体系发生交联反应而转变成为不溶、不熔的具有体型网络结构的固态树脂的全过程。

引发剂：是能使单体分子或含双键的线型高分子活化而成为游离基并进行连锁聚合反应的物质。

有机过氧化物的通式为：R-O-O-H或R-O-O-R。

其中的R基团可以是：烷基、芳基、酰基、碳酸酯基。

有机过氧化物的特性是用：活性氧含量、临界温度、半衰期来表征的。

通用型不饱和聚酯树脂具有下列技术指标：粘度、酸值、凝胶时间、固体含量。

工业上生产不饱和聚酯树脂的方法有：一步法、二步法。

增粘剂：能使不饱和聚酯树脂粘度增加的物质。

阻聚剂：使单体与不饱和聚酯不能发生聚合反应的物质。

不饱和聚酯树脂的固化是一种游离基型共聚反应，具有链引发、链增长链终止三个游离基型聚合反应的特点。

影响树脂增粘过程的因素：树脂的起始粘度、不饱和聚酯的结构、增粘剂的种类与用量、体系的水分含量、填料的种类。

常用的交联剂分为：单官能团单体、双官能团单体、多官能团单体。

酸酐中的反式双键比顺式双键活泼。

第二章（6分）环氧树脂：指分子中含有两个或两个以上环氧基团的那一类有机高分子化合物。

环氧树脂分5类：缩水甘油醚类、缩水甘油酯类、缩水甘油胺类、线型脂肪族类、脂环族类。

环氧值：是指每100g树脂中所含环氧基的克当量数。

环氧当量：含有1克当量环氧基的环氧树脂的克数。

半衰期：在给定温度下，有机过氧化物分解一半所需要的时间。

纖維與複合材料題庫1.請說明在纖維製品行銷管道中目前最為通行之方式，並說明為何會採用此種模式？2.請說明在天然纖維(Nature Fibers)中之植物纖維以何種纖維材料之成本最低，並且請列舉此種纖維之終端用途?3.請說明何謂人造纖維(Artificial Fibers)？並請列舉五種生產量最多之人造纖維及其常採用之紡絲方式？另請列舉此五種纖維之終端用途?4.請說明何謂無機纖維(Inorganic Fibers)？並請列舉三種生產量最多之無機纖維及其常採用之紡絲方式與終端用途?5.請說明在天然纖維中之羊毛纖維(Wool Fiber)，若要製作高級不會有皺摺之西裝(Suit)應該採用以何種纖維來做混紡最為便宜，且配合何種織物結構?並除製作西裝以外另請列舉三種終端用途?6.請說明內政部頒布之服飾標示基準中，針對西裝應該有何種內容之標示項目(Care Label)? 並說明其洗標之涵義？7.請說明在高科技紡織品之工業用紡織品(Industrial Textiles)之定義及其三種終端用途及其所強調之性質?8.請說明在CFRP之拉伸實驗中，狗骨頭形狀與長方形之樣本在拉伸前需加以何種處理?若未經此前處理過程會有何種負面效益?9.請說明塑膠、橡膠、複合材料與纖維之主要不同點，並且列舉每種產品之三種終端用途?10.請依照纖維、紗、織物、染色整理加工與成衣製作之觀點，說明一般之防彈衣與羊毛背心有何差異處？11.請依照纖維、紗、織物、染色整理加工與成衣製作之觀點，說明一般之雨傘布與運動杉有何差異處？12.請列舉五種家用紡織品(Home Textiles)所使用之纖維、紗、織物及依序排列其附加價值？13.請以纖維型態之觀點，舉例說明五種不同之五種纖維型態(需備註英文)種類，並說明其所使用之附加價值與終端用途?14.請說明在染色整理加工中，所針對纖維、紗、織物之加工成本何者最低？為什麼？且說明不同之應用時機？15.請以紗型態之觀點，舉例說明五種不同之紗(Yarn)型態(需備註英文)種類，並說明其所使用之附加價值與終端用途?16.在高科技紡織品中，請列舉其所適用之五種奈米原料種類及其功能？並說明其製作方法？17.請定義何謂奈米複合材料？並說明奈米複合材料(Nano PolymerComposites)之結構、組成與功能如何？18.請定義何謂材料的一次與二次功能？並請舉例說明材料的二次功能？19.請說明何謂有機/無機複合材料之定義？並請舉例說明結構、組成與功能如何？20.試舉例說明高科技紡織品(High-Tech Textile)與奈米材料之相關性，並列舉5項說明之。

（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。