(整理)复合材料学题目

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（）。

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.Bf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。

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）。

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）1.二填空题（每空1分, 共18分）2.机械结合3.脆性断裂韧性断裂混合断裂4.相乘效应诱导效应系统效应共振效应5.安全设计单项性能设计等强度设计等刚度设计优化设计6.钨丝碳丝涂钨的石英纤维涂碳的石英纤维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。

例3・1：己知HT3/5244碳纤维增强复介材料单层的T 程弹性常数为E )= 140GPa; E 2 =8.6GPa; G }2 =5.0GPa; v 12=0.35试求单层受到面内应力分量为硏=500MPa , <T 2= 100MPa , r 12= 1OMPa 时的面内应变分帚习，勺和人2。

3.32 =10.38 xlO-32片2E\= -().0025(GPa)_,—=0.1163(GPa)_,^20.0071-0.0025 S= -0.00250」1630 0 (GPa)-' 0.20.0071 S= -0.0025-0.00250 0.11630 0 0.2(GPa)' ■B■■0 ■ ■£2=S" $22 0q /12SgTI2MV-0.00250.1163 00.2500 100 X10 10解:=0.007 l(GPa)-10.0071 -0.0025例3・2：单层板受面内应力rr =15OMPa, q=50MPa, r =75MPa 作用，^=45° ,试求材料主方向坐标系下的应力分量。

■1 -1解:0.5 0.5-0.50.5 0.5 0.56JJ140.93.0■ 0e= 3.0 10」 0 GPa0 ■ 0 5.0■0.5 0.5 -10.5 0.5 10.5 -0.50.5 0.510.5 0.5 -1 -0.5 0.5 0例3・4：已知碳纤维/环氟HT3/5224单层板材料主方向应变c, =0.005; ® =-0.01; y n =0.02— 45。

，试求(1)材料主方向应力；(2)参考坐标系下的应_ 0.5 0.5 1 _0.5 0.5 -1' T = 0.5 0.5 -1 r1 =0.5 0.5 1-0.5 0.5 0 ■ ■0.5 -0.5 0 ■ ■■ ■■■「0.5 0.5 -0.5' "0.005--0.0125=r T&：2=0.5 0.5 0.5 -0.01 =0.00752V712. 1■-1 0 0.02 0.0150 ■B力和应变。

可编辑修改精选全文完整版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，那么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别离的现象。

〔⨯〕7、混合法那么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、纤维体积分量一样时，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。

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。

•复合材料的定义？答: 用两种或两种以上不同性能、不同形态的组分材料通过复合手段组合而成的一种材料。

•什么是先进复合材料？答：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、比模量大。

为了与第一代玻璃纤维增强树脂复合材料相区别，将这种复合材料称为先进复合材料。

•不饱和聚酯和不饱和聚酯树脂的定义？答：（1）不饱和聚酯是不饱和二元羧酸(或酸酐)和饱和二元羧酸〔或酸酐)组成的混合酸，与多元醇缩聚而成的，具有酯键和不饱和双键的线型高分子化合物。

（2）在聚酯化缩聚反应结束后、趁热加入一定量的乙烯基单体，配成粘稠的液体，这样的聚合物溶液称之为不饱和聚酯树脂。

不饱和聚酯+交联单体＝不饱和聚酯树脂。

•什么是酸值？答：酸值是表征树脂中含有的未反应的羧基量大小的性能指标，常用每克树脂所消耗的KOH毫克数来表示，它反映缩聚反应程度的大小，且与粘度有关。

•列举3-4种不同类型的环氧树脂，并说明其结构与性质的关系？答：双酚A型环氧树脂（简称DGEBA树脂）：是目前应用最广的环氧树脂，约占实际使用的环氧树脂中的85%以上。

其化学结构式为：•简述环氧树脂通过逐步聚合反应的固化过程，并写出相应的反应式？答：(1)多元伯胺与环氧基反应生成仲胺伯胺与环氧树脂通过上述逐步聚合反应历程交联成复杂的体形高聚物。

•简述热固性酚醛树脂与热塑性酚醛树脂的区别？答：热固性酚醛树脂的合成是用碱性催化剂，例如氢氧化纳、氢氧化铵、氢氧化钡、氧化镁等，在苯酚／甲醛的投料摩尔比为1:1.2~1:20之间进行的。

热塑性酚醛树脂的合成是用酸性催化剂，在苯酚与甲醛的摩尔比为1：0.8~1：0.86之间合成的，合成设备与热固性树脂相似。

与热固性不同的是：合成反应结束后要进一步干燥，以除去树脂中的水分、甲醇、催化剂以及未反应的苯酚和甲醛等杂质。

最后树脂在常温下成为松香状的脆性固体•为什么要对酚醛树脂进行改性？答：改性的目的：改善酚醛树脂及其复合材料的性能•高粘结性能•防中子辐射性能。

复合材料题库复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。

随着科技的不断发展，复合材料在航空航天、汽车、船舶、建筑等领域得到了广泛的应用。

为了帮助大家更好地了解和掌握复合材料的相关知识，以下是一个复合材料题库。

一、选择题1、以下哪种材料不属于复合材料？（）A 钢筋混凝土B 铝合金C 碳纤维增强复合材料D 玻璃纤维增强塑料2、复合材料的优点不包括（）A 高强度B 高模量C 良好的耐腐蚀性D 成本低3、常见的增强纤维有（）A 玻璃纤维B 碳纤维C 芳纶纤维D 以上都是4、以下哪种树脂常用于复合材料的基体？（）A 环氧树脂B 酚醛树脂C 不饱和聚酯树脂D 以上都是5、复合材料的界面性能对其力学性能有着重要的影响，界面的作用不包括（）A 传递载荷B 阻止裂纹扩展C 降低材料强度D 协调变形二、填空题1、复合材料按基体材料分类，可分为______、＿_____和______。

2、碳纤维增强复合材料的性能特点包括______、＿_____和______。

3、复合材料的成型方法有______、＿_____、＿_____等。

4、玻璃纤维增强复合材料的主要缺点是______。

5、影响复合材料性能的因素有______、＿_____、＿_____等。

三、简答题1、简述复合材料的定义和特点。

答：复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。

其特点包括：比强度和比模量高；可设计性强，能够根据不同的使用要求进行优化设计；抗疲劳性能好；良好的耐腐蚀性和高温性能等。

2、分析复合材料中增强体和基体的作用。

答：增强体的作用主要是承担载荷，提高复合材料的强度和刚度。

基体的作用包括将增强体粘结在一起，传递和分配载荷，保护增强体免受环境的影响，并赋予复合材料一定的形状和尺寸稳定性。

3、简述复合材料的界面结合类型及其特点。

答：复合材料的界面结合类型主要有机械结合、物理结合和化学结合。

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。

1、什么是复合材料，复合材料具有哪些特点，并结合复合材料的特点说明其应用领域广泛的原因。

定义：复合材料是指那些含有多个组分，且不同的组分有机地结合在一起、具有新的材料性能的新材料。

既能保留原组分或材料的主要特色，并通过复合效应获得原组分所不具备的性能；可以通过材料设计使各组分的性能互相补充并彼此关联，从而获得新的优越性能。

特点：(1)在一个特定的基体中填充有一种或多种填充体。

(2)既能保留原组分或材料的主要特色，并通过复合效应获得原组分所不具备的性能。

(3)可以通过材料设计使各组分的性能互相补充并彼此关联，从而获得新的优越性能。

(4)可按需要进行材料的设计和制造。

(5)可制成任何形状的制品，复合材料的形成和形成制品形状同步，可避免多次加工工序。

应用领域.•(1)热稳定性好，比强度、比刚度高，可用于航空航天领域。

(2)特殊的振动阻尼特性，可减振和降低噪声、抗疲劳性能好，损伤后易修理，便于整体成型，可用于汽车领域。

(3)有良好耐腐蚀性的碳纤维与树脂基体复合而成的才，可用于化工、纺织和机械制造领域。

(4)优异的力学性能和不吸收X射线特性，可用于医学领域。

(5)生物组织相容性和血液相容性，可用于关于生物医学材料。

此外，复合材料还用于制造体育运动器件和用作建筑材料等。

2、对RTM工艺过程进行简单描述，并说明该工艺的特点，能够制备什么样的制品，并给出实际制品的例子，并说明制备该制品的工艺过程及工艺条件。

RTM：树脂转移成型，是把增强材料切成或制成预成型体，放入模腔之中。

预成型体放置于合适的位置，以保证模具的密封。

合模后，树脂被注射到模腔之内，流经增强体，把气体排出，并润湿纤维(增强体)，多余的树脂将从排气孔处排出模腔。

之后，树脂在一定的条件下经固化后，取出是到制品。

工艺特点：制品尺寸由模腔决定，制件尺寸精度高，有精确的A外表面，不需补充加工，但工艺难度大，注胶周期长，注胶质量不易控制；制品树脂含量高，模具赀用高；操作者不与胶液接触，劳动条件好。

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。

复合材料学题库
一、复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过什么方式组合而成？
A. 化学反应
B. 物理混合
C. 熔融共混
D. 特定工艺复合
（答案）D
二、以下哪种材料不属于复合材料的增强体？
A. 玻璃纤维
B. 碳纤维
C. 天然橡胶
D. 芳纶纤维
（答案）C
三、复合材料中的基体材料主要起什么作用？
A. 承受主要载荷
B. 提供美观效果
C. 传递载荷并保护增强体
D. 增加材料的硬度
（答案）C
四、下列哪项不是复合材料相比单一材料的主要优势？
A. 更高的强度
B. 更轻的重量
C. 更低的成本
D. 更好的耐腐蚀性
（答案）C
五、在复合材料制造过程中，以下哪道工序通常不是必需的？
A. 增强体与基体的选择
B. 增强体的预处理
C. 材料的简单混合
D. 复合成型与固化
（答案）C
六、以下哪种复合材料常用于航空航天领域，因其具有高强度、高模量和轻质的特点？
A. 玻璃钢
B. 碳纤维复合材料
C. 木质复合材料
D. 陶瓷基复合材料
（答案）B
七、复合材料的界面结合强度对材料整体性能有何影响？
A. 无显著影响
B. 仅影响材料的外观
C. 直接影响材料的力学性能
D. 仅影响材料的加工性能
（答案）C
八、下列哪种测试方法常用于评估复合材料的层间剪切强度？
A. 拉伸试验
B. 压缩试验
C. 弯曲试验
D. 短梁剪切试验
（答案）D。