复合材料练习题

复合材料练习第一章一选题从ABC当择正的案．混杂复合材料（）A仅指两种以上增强材料组成的复合材料B是具有混杂纤维或颗粒增强的复合材料C．被以为是两向编织的复合材料D．样多层复合材料．玻璃钢是（）A玻璃纤维增强A1基合材料。B玻璃纤维增强塑料。C．纤维增强塑料。D．化纤维增强塑料。

绪论．功能复合材料（

）A是指由功能体和基体组成的复合材料。B包括各类力学性能曲复合材料。C．括各类电学性能的复合材料。D．括类声学性能的复合材料。．材料的比模量和比强度越（）A制作同一零件时自重越小、刚度越大。B制作同一零件时自重越大、刚度越大。C．作同一零件的自重越小、刚度越小。D．作一零件的自重越大、刚度越小。．以下图中属于短纤维增强的复合材料是（

）ABCD二复材为具可计？述合料计意。

SGLG组分的选择各组分的含量及散设计复合方式和程度工艺方式和工艺条件的操纵等均阻碍复合材料的性能，给予复合材料的可设计性。意义①种组分只奉献自己的势开自己的缺点②由一组分的优势补偿另一组分的缺点，做到性能互补。③使复合材料取得一种新的、优于各组分的性能（叠加效应）。优胜劣汰、性能互补、推陈出新。第二章

复合材料的面一选题从ABC当择正答。．复合材料界面的作（）A仅仅是把基体与增强体粘结起来。B将增强体经受的载荷由基体传递到增强体。C．是使复合材料的性能得以改善。D．是低复合材料的整体性能。．浸润（）A当γ＜时，易发生浸润。B当γ＞时，易发生浸润。C．触角θ=0时，不发生浸润。D．液在固体上的铺展。．增强材料与基体的作用（）A增强材料是经受载荷的要紧组元。B基体是经受载荷的要紧组元。C．强材料与基体都是经受载荷的要紧组元。D．体粘结作用并起传递应力和增韧作用。．混合定律（）A表示复合材料性能随组元材料体积含量呈线性转变。B表示复合材料性能随组元材料体积含量呈曲性转变。C．示复合材料性能与基体和增强体性能与含量的转变。D．虑增强体的散布和取向。．短纤维复合材料普遍应用的要紧缘（）A短纤维比持续纤维廉价。B持续纤维复合材料的制造方式灵活。C．纤维复合材料老是各向同性。D．短维定向排列比持续纤维容易。二氧铝维SiC纤的密别为

和cm3，设这种维行伸验

在伸验直纤失的形弹变，均伸度失效变化纤为和%纤为和%计这种纤的模和强。三简复材增体基之形良界的件答：在复合进程中体对增强体润湿增体与基体之间不产生过量的化学反映，生成的界面相能承担传递载荷的功能。复合材料的界面效应，取决于纤维或颗粒表面的物理和化学状态、基体本身的结构和性能、复合方式、复合工艺条件和环境条件。四复材的面有何特？答界相的化学组成结和理性能与增强材料和基体的均不相同复材料的整体性能产生重大阻碍。界面具有必然的厚度（约几个纳米到几个微米不均匀。材料特性在界面是不持续的这不持续可能是陡变的也能是渐变的材特性包括元素浓度、原子的配位、晶体结构、密度、弹性模量、热膨胀系数等。第章

复材的强一选题．Kevlar纤（）A由干喷湿纺法制成。B轴向强度较径向强度高。C．度性能可维持到1000以上。D．化沉积方式制成。．玻璃纤维（）A由玻璃制成。B在所有纤维中具有最高的比弹性模量。C．有短程网络结构。D．钱价、品种多。．SiC纤维（）A用浆体成型法制成。B用化学气相沉积法制成。C．时含有芯D．常用于聚合物基复合材料。．生产碳纤维的要紧原料有（）A沥青。

B聚丙烯腈。C．乙烯。D．造。．各类纤维在拉伸断裂前不发生任何屈服，但在SEM观察到：（）AKevlar49维呈韧性断裂，有径缩及断面减小B碳纤维呈韧性断裂，有断面收缩。C．璃纤维呈韧性断裂，有断面收缩。D．纤、玻璃纤维呈脆性断裂，无断面收缩。．晶须（）A是含有缺点很少的单晶短纤维。B长径比一样大于。C．径为数十微米。D．有少缺点的短纤维。二玻纤什缘具高度试论璃维度因。玻璃纤维的理论强度很高，可是由于微裂纹的存在，产生应力集中，发生破坏，从而降低了玻璃的强度璃纤维经高温成型时减少了玻璃溶液的不均一性得裂纹产生的机遇减小，同时玻璃纤维的横截面较小，使裂纹存在的概率也减少，致使玻璃纤维强度较高。阻碍因素：⑴一情形下，玻璃纤维的拉伸强度随直径变细而拉伸强度增加。⑵随维长度增加，纤维强度显著下降。⑶化组成对强度的阻碍。一样来讲，含碱量越高，强度越低。⑷寄时刻对纤维强度的阻碍——纤维的老化。当纤维寄存一段时刻后，强度下降。⑸施负荷时刻对纤维强度的阻碍——维的疲劳。纤维强度随施加负荷时刻的增加而降低。⑹玻纤维成型方式和成型条件对强度的阻碍。如硬化速度越快，拉制的玻璃纤维强度也越高。三简聚烯基纤的造艺用聚丙烯睛原丝生产碳纤维的要紧工艺流程：．热稳固化处置（预氧化处置）氧化性气氛中，200~300℃，使链状聚丙烯睛子发生交联、环化、氧化、脱氢等化学反映，形成耐热的梯形结构，以经受更高的碳化温度，提高碳化收率，改善力学性能，稳固化处置进程中，前驱丝一直维持牵伸状态。．碳化处置在高纯惰性气氛和必然张力下，将预氧丝加热至1000~1500发生热分解，以除去非碳原子（N、、O）等，形成乱层石墨结构，成碳含量约95wt%的纤维。．石墨化处置在高纯氮气爱惜下，快速升温至2000~3000℃，碳纤维中残留的非原子进一步脱除，乱层石墨结构转化为类似石墨的结晶状态纤维继续施加牵伸力石晶体的六角层平面平行于纤维轴取向。四碳维面置式哪。

．表清洁法是将碳纤维在惰性气体爱惜下加热到必然的高温并保温一按时刻从而达到清除水，净化其表面的目的。．氧化法氧化法的目的在于增加纤维表面的粗糙度和极性基团含量法有液相氧化法和气相氧化法。液相氧化法又可分为介质直接氧化法和阳极氧化法两种方式。介质直接氧化法利用的氧化剂为浓硝酸氯酸钠等液体不仅工艺进程比较复杂而且废液及洗涤液造成污染，工业上已很少采纳。气相氧化法采纳的氧化剂有空气、臭氧、氧气和二氧化碳等。电解氧化是用碳纤维作阳极不同电解质溶液中于必然电流密度下电解产生的初生态氧对碳纤维进行氧化刻蚀。．表面涂层法该方式是通过必然途径将某种合物表处置剂偶联剂或金属涂覆在碳纤维的表面，减弱碳纤维表面的缺点，缓和界面应力，从而提高复合材料性能的碳纤维处置方式。．等离子体法利用等离子体可对碳纤维表面进行侵蚀、氧化，使其表面的物理和化学状态发生转变，处置后碳纤维表面产生侵蚀沟槽并形成等化学基团。六气生碳维一长为10~100m，径150nm左右微级纤，于价低，被于树基合料第相增强或高导性，实中为改气生碳维树基中分性对相长纤维面行氧和酸置结说，置的相长纤在脂的散有了显善复材的电能实结如表碳维量（经表处）

复材的积电率·无测

碳维量（过面理

复材的积电率·cm无测无测请出纤处前，纤含对合料电能碍示用，对实现作说。

第章

聚物复材一选题从ABC当择正的案．聚酰亚胺的利用温度一样在：（）A℃以下B．℃以下．℃以下．拉挤成型是（）A低劳动强度、高效率FRP生方式。B适于大型、复杂形状制品。C．于恒定截面型材。D．备资少。

．250℃下．玻璃纤维增强环氧复合材料力学性能受吸湿阻碍，缘故是（）A环氧树脂吸湿变脆。B水起增塑剂作用，降低树脂玻璃化温度。C．维吸湿、强度降低。D．坏维与基体界面。．碳纤维表面处置是为了（）A表面引入活性官能团，如一，OH或＞C=OB表面引入偶联剂。C．除表面污染。D．加维与基体粘接强度。．偶联剂是如此一种试剂，（）A它既能与纤维反映，又能与基体反映。B它能与纤维反映，但不能与基体反映，也不与基体相容。C．能与纤维反映，不与基体反映，但与基体相容。D．不纤维反映，但与基体反映或相容。．飞机上的大型结构件是通过，（）A手糊成型制造。B缠绕成型制造。C．压罐成型制造。D．压型制造。．目前，大多数聚合物基复合材料可利用温度为（）A低于℃B低于℃C．于℃D．于400℃二试聚物复材有些紧成方，彼对，讨不成方的缺（少3种。．糊型艺

是复合材料最先的一种成型方式，也是一种最简单的方式。第一在模具上涂刷含有固化剂树脂混合物在其上铺贴一层按要求剪裁好的纤维织物使均匀浸胶并排除气泡反上述进程直至达到所需厚度为止然后在然压力作用下加热固化成压型用树脂体系固化时放出的热量固化成成最后脱模取得复合材料制品。优势：①不受产品尺寸和形状限制，适宜尺寸大、批量小、形状复杂产品的生产；②设备简单、投资少、设备折旧费低。③工艺简单；④易于知足产品设计要求，能够在产品不同部位任意增补增强材料⑤制品树脂含量较高，耐侵蚀性好。缺点：①生产效率低，劳动强度大，劳动卫生条件差。②产品质量不易操纵，性能稳固性不高。③产品力学性能较低．射型将不饱和聚酯树脂从喷枪喷出时纤维用切割机切断并由喷枪中心喷出树一路均匀沉积到模具上。优势：生产效率可提高数倍，劳动强度降低，能够制作大尺寸制品。缺点：厚度和纤维含量都较难精准操纵，树脂含量一样在以上，孔隙率较高，制品强度较低，施工现场污染和浪费较大。．压型将纤维预制件铺放在模具中盖柔软的隔离膜在压下固化通所需的固化周期后，材料形成具有必然结构的构件。优势：具有孔隙率低，致密性好，尺寸稳固、准确、性能优良，适应性强。缺点：生产周期长，效率低、袋材料昂贵等。．压型将定量的模塑料或颗粒状树脂与短纤维的混合物放入放开的金属对模中后加热使其熔化并在压力作用下充满模形成与模腔相同形状的模制品再经加热使树脂进一步发生交联反映而固化，或冷却使热塑性树脂硬化，脱模后取得复合材料制品。优势：较高的生产效率，制品尺寸准确，表面光洁，多数结构复杂的制品可一次成型，无需有损制品性能的二次加工，制品外观及尺寸的重复性好，容易实现机械化和自动化等。缺点模设计制造复杂，压机模具投资高。制品尺寸受设备限制只合制造批量大的中、小型制品。．绕型是一种将浸渍了树脂的纱或丝束缠绕在回转芯模上下室温或较高温度下固化成型的一种复合材料制造工艺，是一种生产各类尺寸回转体的简单有效的方式。能按性能要求配置增强材料，结构效率高；自动化成型，产品质量稳固，生产效率高。．挤型

拉挤成型工艺中将渍过树脂胶液的持续纤维束或带状织物在牵引装置作用下通过成型模而定型第二在中固化炉中固化制成具有特定横截面形状和长度不受限制的复合材料，如管材、棒材、槽型材、工字型材、方型材等。拉挤成型的最大特点是持续成型品长度不受限制学性能尤其是纵向力学性能突出，结构效率高，制造本钱较低，自动化程度高，制品性能稳固。四在合基合料，么故需适的面结答面结的好坏直接阻碍增体与基体之间的应力传递成效而阻碍复合材料的宏观力学性能界粘结太弱复材料在应力作用下容易发生界面脱粘破坏维不能充分发挥增强作用设增强材料表采纳适当改性处置但能够提高复合材料的层间剪切强度而拉伸强度及模量也会取得改善同时会致使材料冲击韧性下降因为在聚合物基复合材料中冲击能量的耗散是过增强体与基体之间界面脱粘维拔出增强树料与基体之间的摩擦运动及界面层可塑性变形来实现的设界面粘结太强在应力作用下材破坏进程中正在增加的裂纹容易扩散到界面接冲击增强材料而呈现脆性破坏当调整界面粘结强度使合材料的裂沿界面扩展，形成曲折的途径散多的能量，那么能提高复合材料的韧性此能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复树的综合力学性能动身具体要求设计适度的界面粘结，即进行界向优化设计。五简聚物复材与它型复材相具哪特点答：①比强度大，比模量大。②耐疲劳性能好。聚合物基复合材材料中，纤维与基体的界面能有效阻止裂纹的扩展，破坏是慢慢进展的，破坏前有明显的预兆。③减振性好。复合材料是基体界面有吸震能力，因此振动阻尼高。④耐烧蚀性能好因聚合物基复材料的比热容大化热和汽化热也大高温下能吸收大量的热能，是良好的耐烧蚀材料。⑤工艺性好。制造工艺简单，过载时平安性好。六某玻纤单增环树复材，璃维截形状圆，体含为65%试预测纵刚和算维重百率（氧脂的度80MPa刚是比为

。璃维强是，度72GPa，比为g/cm

）第五章

金属基复合料一选题从ABC当择正答．通（）A采纳高熔点、重金属作为基体。B要比基体金属或合金的塑性与韧性差。

ffffffC．比基体金属或合金的工作温度高。D．比体金同或合金的弹性模量低。．在积含量相同情形下SiC晶须与颗粒增强MMC（）A具有大体相同的抗拉强度和屈服强度。B具有大体相同的拉伸模量。C．有大体相同的断裂韧性。D．有体相同的蠕变性能。．MMC备工艺中，固态法与液态法相较（）A增强材料与基体浸润性要求能够降低。B增强材料在基体中散布更均匀。C．强材料仅局限于长纤维。D．强料／基体界面反映更猛(若是存在界面反映时)．为了改善增强材料与基体浸润性，制备时能够（）A基体合金化，以降低液态基体的表面张力。B基体合金化，以增加液态基体与增强材料的界面能C．层，增加增强材料的表面能。D．层降低增强材料的表面能。．MMC，目前典型的增强材/基体界面包括有（）A不发生溶解，也不发生界面反映，如B/A1B不发生溶解，但发生界面反映，如/Ti。C．不容易相互浸润，又能发生强烈界面反映，如C／D．容相互浸润，又不发生界面反映，如SiC/Al。．金属基复合材料通常（）A以重金属作基体。B延性比金属差。C．性模量比基体低。D．基具有更高的高温强度。．金属基复合材料的利用温度范围为（）A低于℃C．于℃

B在350℃之间。D．于l℃二简液法固法备属复材的同。答态金属法是金属基体处于融状态下与固体增强物复合成材料的方式属在熔融态流动性好，在必然的外界条件下容易进入增强物间隙中。液态法制造金属基复合材料时制造温度高易发生严峻的界面反映有效的操纵界面

2423222423222222442反映是液态法的关键。固相法将金属粉末或金属箔与增强物按设计要求以必然的含量布向合或排布在一路，再通过加热、加压，将金属基体与增强物复合在一路。整个工艺进程处于较低的温度，金属基体和增强物都处于固态，界面反映不严峻。三表金基合料体择原么答：⑴金属复合材料构件的用性能要求是选择金属基体材料最重要的依据。⑵由增强体的性质和增强机理不同，在基体材料的选择上有专门大不同。⑶选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。尽可能幸免增强体与基体合金之间有界面反映，界面润湿性良好。四简粉冶法备属复材的缺。粉末冶金法是将金属粉末充满在排列规整或无规那么取向的短纤维或晶须间隙中，然后进行烧结或挤压成型。优势：①烧结温度低于金属熔点，减小界面反映付复合材料性能的不利阻碍。②可依照性能要求，使增强材料与基体金属粉末以任何比例混合。③可降低增强材料与基体相互湿润和密度差的要求，使颗粒或晶须均匀散布在金属基复合材料的基体中。④采纳热等静压工艺时，其组织细化、致密、均匀，一样可不能产生偏析、偏聚等缺点。⑤粉未冶金法制备的金属基复合材料可通过传统的金属加工方式进行二次加工。能够取得所需形状的复合材料构件的毛坯。缺点：①工艺进程比较复杂；②金属基体必需制成粉末，增加了工艺的复杂性和本钱；③在制备铝基复合材料时，还要避免铝粉引发的爆炸。五讨AlO颗粒BC颗粒这种强是是合用镁复材的强？答：AlO颗不适合用于镁基复合材料的增强体，因为会发生以下化学反映：3Mg+AlO＝3MgO降低其与基体之间的结合强度经常使用的Al常有少量的与Mg发强烈反映：2Mg+SiO=Si+2MgO2Mg+Si=MgSi(淀，危害界面结合强度因此，镁基复合材料中较少采纳Al作为增强体。B颗粒适合用于镁基复合材料的增强体，因为B与纯镁不反映，但颗粒表面的玻璃态O与Mg发界面反液的产生使得润湿性增加不但不降低界面的结合强度，还有利于复合材料具有优良的力学性能。

222222六已含20VOL%SiCp/Al，在℃和力时的蠕变度×-7-1该料的变力数n为15.计在350，应增到时该料蠕速。答：s-1第六章

陶瓷基复合料一选题从ABC当择正答．用碳化硅晶须增强氧化铝陶（）A提高抗热震性。B降低热膨胀系数。C．减了热传导性。D．加密度。．微裂纹增（）A主若是由于颗粒热膨胀系数不同产生的残余应力B是由于颗粒总处于拉应力状态。C．由于颗粒总处于压应力状态．D．粒压力状态与热膨胀系数失配和压力大小有关。．相变增韧（）A是由于陶瓷基体中加入的氧化锆由单斜相转变成四方相。B是由于陶瓷基体中加入的氧化锆由四方相转变成单斜相。C．增韧机理是陶瓷基体由于氧化锆相变产生了微裂纹。D．是使陶瓷基复合材料的强度下降。．纤维拔出（）A是纤维在外力作用下与基体的离开。B其拨能老是小于脱粘能。C．其出能老是大于脱粘能。D．增韧作用比纤维脱粘强。二试明ZrO相变韧机。答：当材料受到外应力时，基体对ZrO的抑作用取得松弛ZrO颗粒发生四方相到单斜相的转变并基体中引发微裂从而吸收了主裂纹扩展的能量达到增加断裂韧性的成效。三以图某维强瓷复材的力应曲，照该回以问：

00bbfff00bbfff⑴图曲的一转点表的义⑵当后曲线续升示意？⑶图曲最点表的义⑷当b后线降示意？答：⑴图中线的第一个转折表基体微开裂。⑵当后曲线继续上升表纤维继续弹性变形，基体非弹性变形以至微裂。⑶图曲线最高点表纤维断裂。⑷当后曲线下降示纤维断裂以至拔出--复合材料断裂时期。表现出纤维的增韧成效。四任意计种瓷复材，述设原、备艺性及理并析可能应领）答．略五以图C/LAS晶玻璃合料性与维量关。回以问题⑴最确量范为少⑵说其能变的故答：⑴纤维量为％，可取得较高的抗弯强度断裂韧性配合。⑵随纤维含量的增加，断裂韧性K增。纤维拔出与裂纹偏转是微玻璃复

合材料韧性提高的要紧机制，因此纤维含量增多，阻止裂纹扩展的势垒增加，拔出功增加，材料的脆性取得改善。当纤维含量超过必然量时，纤维局部份散不均匀，相对密度降低，气孔率增加，抗弯强度反而降低。六试陶基合料几界结方，界操方又有几？答：陶瓷基复合材料的界面结合方式有：⑴化结合⑵物结合⑶机械结合⑷扩散结合；其中以化学结合为主，有时几种界面结合方式同时存在。界面操纵方式：⑴改增强体表面的性质。目的在于避免增强体与基体之间的反映，从而取得最正确的界面力学特性。改变增强体表面的性质的另一个目的是改善纤维与基体之间的结合力。⑵向体添加特定的元素。在用烧结法制造陶瓷基复合材料的进程中，为了有助于烧结常在基体中添加一些元素时为了使纤维与基体发生适度的反映以操纵界面能够添加一些元素。⑶增体的表面涂层。涂层的要紧目的是避免成型进程中纤维与基体反映；调剂界面剪切破坏能量以提高剪切强度。七别简延颗和性粒强瓷复材的韧理。答：①延性颗粒是指金属颗粒、Fe、Ni、MoW等通过这些金属第二相粒子的加入在外力作用下产生必然的塑性变形或沿晶界滑移产生蠕变来减缓应力集中增韧作用。②刚性颗粒是指陶瓷，由于第二相粒子与基体晶粒之间的弹性模量与热膨胀系数上的不同在冷却进程中粒子与基体围形成残余应力场种力场与扩展裂纹尖端应力交互作用，从而产生裂纹偏转、绕道、分支和钉扎等效应，对基体起增韧作用。第七章

炭复合料一选题从ABC当择正答。．C/C具）A比PMCMMC高的高温强度。B假塑性断裂待性，在高温下比陶瓷或石墨的断裂韧性高。C．良的高温摩擦摩损特性。D．向性的拉伸、紧缩强度和模量。．C/C能作为）A比石墨性能更好的高温热压模具。

B军用或民用飞机刹车装置中的摩擦材料。C．天飞机的机冀和鼻锥。D．体箭发动机喷管的喉衬或喷口部件。．C/C中基体碳，能够选用）A沥青碳。B天然石墨。C．黑。D．青、沉积碳和树脂碳一起作为基体碳。．C/C的CVI工艺）A其原理与陶瓷基复合材料的CVI相。B可分为等温、温度梯度、压力梯度和温-压力梯度方式。C．工艺中，为避免孔隙口的堵塞应使扩散速度大于沉积速度。D．工中，为避免孔隙口的堵塞应使扩散速度小于沉积速度。．沥青碳为基体的（A在不同温度下热处置后，其性能没有转变。B在不同温度下热处置后．其石墨化程度不同C．纤维／沥青碳界面结构为TOGD．纤／沥青碳界面结构为。．选择高抗氧化层材料的要紧关键是）A涂层材料的高熔点。B涂层材料高温抗氧化性和其热膨胀系数。C．层的氧扩散渗透率极低和与的膨胀系数匹配性D．层料高温挥发性。二C/C复材料抗化层需有些性⑴涂系统必需能够有效地阻止氧的侵入，既要有一个低的氧气渗透率，同时尽可能减少涂层中的缺点数量，保证涂层材料的均匀性。⑵涂要能阻挡碳的向外扩散，尤其对含有氧化物的涂层，因为氧化物易被碳还原。⑶涂与基体、涂层之间要有较高的粘结强度，这需要好的润滑性能和选择适合的工艺条件。⑷涂与基体、涂层之间必需保证机械和化学相容性，在升、降温时，涂层与基体、涂层之间不能彼此反映而分解或生成新相，或发生相变引发体积转变。⑸涂与基体、涂层之间的线膨胀系数尽可能匹配，以幸免涂覆和利历时因热循环造成的热应力引发涂层显现裂纹，乃至剥落。⑹为免涂层的挥发：涂层材料要有低的蒸气压。

⑺考到实际的利用环境涂要有必然的力学性能经受必然的压力和冲洗力另外，也要考虑涂层的耐侵蚀性(酸、碱、盐及潮湿气体等)。三试C/C复材的备式答：C/C复材料最经常使用的两种制备工艺：化学气相渗透法和液相浸渍碳法。化学气相渗透CVI)艺是最先采纳的一种制备工艺。其工艺是：把碳纤维织物预制体放入专用炉中，加热至所要求的温度，通入碳氢气体，这些碳氢气体分解并在织物的碳纤维周围和间隙中沉积上碳(作热解碳。照制品的厚度、所要求的致密化程度与热解碳的结构来选择工参数，要紧参数有：源气种类、流量、沉积温度、压力和时刻。化学气相渗透工艺有等温法热梯度法脉