复合材料复习题
1. 常见的材料强化途径都有哪些？请分别进行简要的论述 答：金属材料的基本强化途径：
1) 单晶强化：获得无位错和其它缺陷的单晶结构，达到理论强度，如晶须；
2) 适当的引入缺陷以阻碍材料内部位错的运动，达到强化的效果。具体的措施如
① 形变强化（加工硬化）：通过增加位错密度，使位错之间的交互作用加剧，位错运动阻
力增大，使金属的强度、硬度增加。
② 固溶强化：异类原子加入纯金属基体中构成固溶体后，1.增加位错运动的摩擦阻力外，
在“稀”的固溶体中突出地表现在对位错的钉扎作用上。2.弹性模量：弹性常数的变化使位错应力场也发生变化，从而会引起位错和溶质原子间更大的交互作用能；
3.电子浓度因素：溶质原子与带电荷的位错区域之间就有电交互作用
4.结构因素：有序区域或偏聚区域将遭到破坏，稳定状态破坏的塑性变形是要付出更多的能量作为代价。
③ 分散强化（包括沉淀强化和弥散强化）：由于第二相分散质点造成的强化过程，分为沉
淀强化和弥散强化。合金组织中如果含有一定数量的分散的异相粒子，它的强度往往会有很大的提高；（依靠时效：分散相与基体是共格的。共格析出相原子面与基体原子面是连续过渡的，基体晶格在很大区域中发生畸变。当位错移动时，即使经过共格析出相的附近区域，也会大大受阻。从而产生强化。最后产生平衡相，仍有强化效果。）沉淀强化的第二相通常是亚稳态物质，多与基体相呈共格关系，在适当的温度下其强化效果要高于弥散强化，但升高温度其第二相会发生溶解，从而失去强化效果。弥散强化的第二相物质一般是难溶且稳定的化合物（通常为氧化物、氮化物、碳化物或金属间化合物），在弥散强化合金中，弥散相和基体并没有共格关系，两相相互溶解的能力也很差，借助于弥散强化达到高强度的材料往往是热稳定的，在热强材料的研究中这是一个很值得推荐的手段。
④ 晶界强化（细晶强化）：由于晶界两边的晶粒取向不同，滑移一般难以从一个晶粒直接
传播到取向有差异的另一个晶粒上。但多晶体变形必须满足连续性条件（以保持各晶粒之间微观的连续性），为了使邻近的晶粒也发生滑移，就必须外加以更大的力，因此，晶界就是滑移的障碍。再加上由于晶界附近为两晶粒晶格位向的过渡之处，原子排列紊乱，且晶界处的杂质原子较多，增大了晶格畸变，因而位错在晶界附近的滑移阻力大，故难以发生变形。霍尔—培奇(Hall —Petch)公式： 21
-+=d k y i s σσ
（由公式可知，多晶体的强度高于单晶体；晶粒愈细，强度愈高）
⑤ 相变强化：相变强化主要是指马氏体强化与贝氏体强化。
3) 非晶态金属（金属玻璃）：把金属以极限速度冷却，获得非晶态的微观结构
2.碳钢的常用热处理工艺有哪些？主要操作方法及目的？
答：四把火：退火、正火、淬火、回火
退火：把钢加热到相变温度A c1以上或以下，保温以后缓慢冷却（一般随炉冷却）以获得接近平衡状态组织的一种热处理工艺。
目的：1均匀钢的化学成分及组织，细化晶粒；2 调整硬度，消除内应力及加工硬化，改善钢的成形和切削加工性能；3 为淬火做好组织准备。
正火：将钢件或钢材加热到临界温度以上，保温后空冷的热处理工艺。（索氏体）目的：1 改善碳钢的可加工性能；2 作为最终热处理，提高工件的力学性能；3 消除热加工缺陷
（正火与退火的主要区别：冷却速度不同，正火冷却速度较大，得到的珠光体组织很细，因而强度和硬度也较高。正火不但力学性能高，而且操作简便，生产周期短，能耗少，故在可能的条件下，应优先考虑正火处理，）
淬火：将亚共析钢加热到A c3以上，共析钢与过共析钢加热到A c1以上（低于A ccm）的温度，保温以后以大于临界冷却速度V k的速度快速冷却，使奥氏体转变为马氏体
的热处理工艺。
目的：获得马氏体，提高钢的力学性能。
回火：将淬火后的钢重新加热到A c1以下的某一温度，保温一段时间后再冷却至室温的一种热处理工艺，一般紧接淬火。
目的：1 减少或消除工件淬火时产生的内应力以防止工件开裂和变形；2 减少或消除残余奥氏体，以稳定工件的尺寸；3 调整工件的内部组织和性能，以满足
工件的使用要求。
3.不锈钢是如何提高其防腐蚀性的？根据不同组织的形式，不锈钢
可分为哪些类型？简述其主要组织特征和性能特点。
答：提高金属耐蚀性的途径
(1) 减少原电池形成的可能性，使金属材料具有均匀的单相组织，
(2) 提高金属材料的电极电位。
(3) 减小甚至阻断腐蚀电流，使金属钝化。即在表面形成致密的、稳定的保护膜，将
介质与金属材料隔离。
不锈钢的分类：
（1）马氏体不锈钢：铬的质量分数大于12%，在氧化性介质中耐蚀。在非氧化性介质中不能达到良好的钝化，耐蚀性低。
（2）铁素体型不锈钢：铬质量分数为17%～30%，碳质量分数低于0.15%，为单相铁素体组织。性能特点：1 耐蚀性比Cr13型钢更好。2 退火或正火状态下使
用。3 强度较低、塑性很好，可用形变强化提高强度。
（3）奥氏体型不锈钢：碳含量很低，耐蚀性很好。钢中常加入Ti或Nb，以防止晶间腐蚀。性能特点;1 强度、硬度低，无磁性, 塑性、韧性和耐蚀性均较Cr13
型不锈钢更好。2 形变强化提高强度，形变强化能力比铁素体型不锈钢要强。
3 采用固溶处理进一步提高耐蚀性。
（4）奥氏体和铁素体双相不锈钢在奥氏体型不锈钢的基础上，提高铬含量或加入
其它铁素体形成元素。性能特点：其晶间腐蚀和应力腐蚀破坏倾向较小，强度、
韧性和焊接性能较好。节约Ni，得到广泛应用。
4.变形铝合金与铸造铝合金的主要区别？简述铝合金的强化热处理
方法及其机理。
答：铸造铝合金为成分高于 D 的合金，由于冷却时有
共晶反应发生，流动性较好，适于铸造生产，称为铸造
铝合金。
变形铝合金指成分低于D 的合金，加热时能形成单相
固溶体组织，塑性较好，适于变形加工，称为变形铝合
金。
两者的主要区别在于变形铝合金是铸锭经过冷热压力
加工后形成的各种型材，具备优良的冷加工工艺性能，
组织中没有过多的脆性第二相，合金元素的含量一般少
于5%。
铝合金强化热处理的方法及机理：
（1）固溶处理
铝合金加热时由α固溶体加第二相（金属间化合物）转变为单相的α固溶体，淬火时转变为过饱和的α固溶体，但不发生同素异构转变，晶体结构也不发生转变，所以铝合金的淬火处理成为固溶处理。由于硬脆的第二相消失，塑性有所提高，但效果有限，强度硬度提高不明显，而塑性有明显提高。
（2）时效处理
淬火后的过饱和固溶体，加热到一定温度（低于固溶温度）和保温时，强度、硬度显著提高，而塑性明显降低，这种处理称为时效处理。铝合金经固溶处理，获得过饱和固溶体，在室温放置或低温加热保温时，第二相从过饱和固溶体中缓慢析出，过饱和固溶体浓度降低，固溶强化减弱，又引起合金软化，在加上析出过程中应力、应变及回复再结晶等因素的影响，使时效过程中合金性能的变化相当复杂。例如，时效析出过程中形成的GP（GP 区，溶质原子富集区，此时强度高，与基体共格形式形式存在，随着第二相的析出，共格变为半共格，强度减弱），强化效果显著。
5.简述钛的合金化元素对其组织的影响以及相应钛合金的热处理特
点。
答：合金元素溶入α-Ti 中
形成α固溶体, 溶入β
-Ti 中形成β固溶体。
α稳定化元素铝、碳、
氮、氧、硼等使同
素异构转变温度升
高。
β稳定化元素铁、钼、镁、
铬、锰、钒等使同素异构转变温度下降。
1. α钛合金
钛中加入铝、硼等α稳定化元素。
室温强度低于β钛合金和（α＋β）钛合金，但高温(500 ℃～600 ℃)强度比它们的高，组织稳定，抗氧化性和抗蠕变性好，焊接性能也很好。
不能淬火强化，主要依靠固溶强化。
2. β钛合金
钛中加入钼、铬、钒等β稳定化元素。
β钛合金有较高的强度、优良的冲压性能，
可通过淬火和时效进行强化。
在时效状态下，合金的组织为β相和弥散分布的细小α相粒子。
3. （α＋β）钛合金
钛中加入β稳定化元素、大多数还加入α稳定化元素，得到（α＋β）钛合金。
塑性很好，容易锻造、压延和冲压，并可通过淬火和时效进行强化。热处理后强度
可提高50%～100%。
α＋β）钛合金强度高，塑性好，在400 ℃时组织稳定，蠕变强度较高，低温时有良好的韧性，并有良好的抗海水应力腐蚀及抗热盐应力腐蚀的能力。
6.镍基高温合金的主要热处理措施及其目的？
镍基高温合金的主要热处理措施及其目的：
固溶处理目的：1将强化相和碳化相尽量溶于基体中，以得到单相组织，给以后的时效析出均匀细小的强化相做准备；2 获得均匀的合适晶粒尺寸
中间处理目的：1 使高温合金晶界析出一定量的各种碳化物和硼化物相，提高晶界强度；2 是晶界及境内析出较大颗粒的γ’相，使晶界和晶内强度得到协调匹配，
提高合金持久和蠕变寿命及持久伸长率，改善合金长期组织稳定性。
时效处理目的：在合金基体中析出一定数量和大小的强化相，达到合金最大的强化效果。
（决定作用）
退火热处理应力消除处理目的：消除残余应力降低强度，提高韧性
再结晶退火目的：控制晶粒度和最大程度软化降低强度，提高韧性
7.陶瓷的主要制备工艺过程？影响陶瓷烧成的主要因素？
答：1.选择合适的陶瓷原料
2.陶瓷原料的加工
陶瓷原料的加工就是将原料先煅烧，然后粉碎，从粉碎效率上来看，一般是先经过粗碎，再中碎，最后细碎。将所粉碎的粉料和水混合和捏练，就可以得到所需要的坯泥。
3.陶瓷胚体成型
(1)注浆体成型法
这种成型方法是将坯料泥浆注入石膏模内，石膏将水中所悬浮的粘土与水一起吸引
到模的表面，水被石膏吸收后就形成与模型一样形状的坯料。
(2)可塑性成型法
可塑性成型就是采用具有捏练状态的湿坯泥成型的方法。其成型方法有：挤出成型，热压成型，湿式及半湿式成型等。
(3)加压成型法
将粒料和粉料加压变形而固结成型，包括粉压法和干压法。
(5)等静压成型法
等静压成型法与干压成型法相似，它是在模行各个面都施加均匀的压力。它的主要
特点是模具具有弹性，运用模具可以均匀的传递压力的特点对其施压。
4.陶瓷的烧制
烧结机理：颗粒在接触点处的离子因热的振动而扩散，颗粒接触点愈多(亦即颗粒微细)，填充愈致密时，反应愈快。
影响烧成的因素
①化学组成与矿物成分。
②粒度分布。粒度越细，烧结效果越好。
③填充密度及体积密度。
④烧成温度与时间，温度越高，时间越短，但不成比例变化。
⑤冷却速度。冷却速度影响产品的质量，如变形、开裂等
⑥烧成中的气氛，指气体的性质（氧化、还原、中性），如含氧化铁的坯体，适宜于
在还原性气氛中烧结。
8.简述氧化锆陶瓷的相变增韧机理及其应用。
一个温度区间而不是在一个特定的温度点上。
氧化锆的增韧机制包括；应力诱导增韧、相变诱发微裂纹增韧、表面诱发强韧化和微裂纹分叉增韧。在实际材料中究竟何种增韧机制起主导作用取决于四方相和单斜相马氏体相变的程度高低及相变在材料中发生的部位。
1 相变增韧当部分稳定的ZrO2存在于陶瓷基体时，即存在m-ZrO2和t-ZrO2的可逆相变特
征，晶体结构的转变伴随体积膨胀，相当于在裂纹表面施加一个闭合力，阻止
裂纹扩展。
2 微裂纹增韧部分稳定的ZrO2发生相变时，相变的出现了体积膨胀而导致产生了微裂纹，
能起到分散主裂纹尖端能量的作用，从而提高断裂能。
类型：1）部分稳定氧化锆（PSZ）
加入不同量的稳定剂可获得相组成不同的氧化锆陶瓷，若使部分t-ZrO2亚稳至室温，就获得部分稳定氧化锆。
浙江理工大学复合材料学试卷
浙江理工大学2008/2009学年第1学期试卷 专业学号成绩 一、选择题 1、PAN基碳纤维一般为????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????( ) (a) 高强度(b) 高模量(c) 特种碳纤维 2、碳纤维增强陶瓷基复合材料中，碳纤维的作用是???????????????????????????????????????????( ) (a) 增加强度(b) 增加韧性(c) 增加界面结合性能 3、水泥基复合材料中，需要对水泥的水灰比进行计算，如果需要配制28天抗压强度为40Mpa的水泥，用标号为425的新鲜水泥，则其水灰比为??????????????????????( ) (a) 0.5 (b) 0.48 (c) 0.52 (d) 都不对 4、CFRP是指?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ( ) （a）水泥基体复合材料（b）碳纤维增强的树脂基复合材料（c）玻璃钢复合材料 5、残余应力主要有下面那个因素造成的?????????????????????????????????????????????????????????? ( ) （a）在制备金属基复合材料时，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。 二、填空题 1、复合材料是指 。 2、玻璃纤维按性能分可分为、。其中，S玻璃纤维是指。 3、Kevlar纤维的单丝强度为23.9~26.8CN/dtex,相当于~ GPa. (Kevlar纤维的密度为1.44g/cm3)。 4、复合材料的复合效果主要有、结构效果和。 5、玻璃纤维增强复合材料的英文缩写为俗称。 6、晶须是指，常见的晶须尺寸为。 7、在纤维增强聚合物复合材料中，纤维的作用是，基体的作用是、、等。8、用单纤维临界强度法模型测定玻璃纤维强化复合材料的界面强度，纤维的截面形状为圆形，直径为10微米，纤维的,强度为2400Mpa,刚度为70GPa，平均断裂长度为1.5毫米,修正系数为0.75。则其界面
复合材料试题B卷与答案
2014学年度第 一 学期课程考试 《复合材料》本科 试卷（B 卷） 注意事项：1. 本试卷共 六 大题，满分100分，考试时间90分钟，闭卷； 2. 考前请将密封线各项信息填写清楚； 3. 所有答案必须写在试卷上，做在草稿纸上无效； 4．考试结束，试卷、草稿纸一并交回。 一、选择题(30分，每题2分) 【得分： 】 1.复合材料中的“碳钢”是（ ） A 、玻璃纤维增强Al 基复合材料。 B 、玻璃纤维增强塑料。 C 、碳纤维增强塑料。 D 、氧化铝纤维增强塑料。 2.材料的比模量和比强度越高（ ） 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 、制作同一零件时自重越小、刚度越小。 D 、制作同一零件时自重越大、刚度越小。 3.在体积含量相同情况下，纳米颗粒与普通颗粒增强塑料复合材料（ ） A 、前者成本低 B 、前者的拉伸强度好 C 、前者原料来源广泛 D 、前者加工更容易
4、Kevlar纤维（） A、由干喷湿纺法制成。 B、轴向强度较径向强度低。 C、强度性能可保持到1000℃以上。 D、由化学沉积方法制成。 5、碳纤维（） A、由化学沉积方法制成。 B、轴向强度较径向强度低。 C、强度性能可保持到3000℃以上。 D、由先纺丝后碳化工艺制成。 6、聚丙烯增强塑料的使用温度一般在：（） A、120℃以下 B、180℃以下 C、250℃以下 D、250℃以上 7、碳纤维增强环氧复合材料力学性能受吸湿影响，原因之一是（） 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、环氧树脂发生交联反应。 D、环氧树脂发生水解反应。 8、玻璃纤维（） A、由SiO2玻璃制成。 B、在所有纤维中具有最高的比弹性模量。 C、其强度比整块玻璃差。 D、价格贵、应用少。 9、生产锦纶纤维的主要原料有（） A、聚碳酸酯。 B、聚丙烯腈。 C、尼龙。 D、聚丙烯。 10、晶须（） A、其强度高于相应的本体材料。 B、长径比一般小于5。 C、直径为数十微米。 D、含有很少缺陷的长纤维。 11、对玻璃纤维和聚酰胺树脂构成的复合材料命名不正确的是（）。 A．玻璃纤维聚酰胺树脂复合材料B．玻璃纤维/聚酰胺树脂复合材料
《复合材料学》考试大纲
《复合材料学》考试大纲 一、考试要求： 试卷主要考察学生对复合材料学基础知识的掌握程度以及运用能力，包括复合材料基本理论，设计思想（原则），各种基体、增强体、复合材料的基本性能、合成原理、组织结构，以及复合材料的界面理论与界面控制等。 二、考试内容： 1. 复合材料的基本概念 复合材料的定义，复合材料的命名与分类，复合材料的结构，复合材料的基本特点，复合材料的发展与应用，复合材料的可设计性。 2. 高性能复合材料的增强体 增强体在复合材料中的作用，增强体的分类，纤维具有高强度的原因。玻璃纤维，B纤维，C纤维，SiC纤维，各种晶须，各种颗粒增强体，有机纤维。3. 复合材料的结构设计 复合材料结构设计过程、设计条件，材料设计，复合材料制品设计与研制步骤，设计目标与设计类型，复合材料设计的内容，复合材料性能设计。 4. 复合材料的界面 复合材料界面的基本概念，对界面的要求，界面效应，界面作用机理，各种复合材料的界面，增强材料的表面处理。 5. 聚合物基复合材料 聚合物基体的种类、组分和作用，聚合物的结构与性能，常用的聚合物基体。聚合物基复合材料成型工艺、界面、结构、性能、应用。 6. 金属基复合材料 金属基复合材料的基体，选择金属基体的原则，常用金属基体材料，金属的晶体结构与晶体缺陷，金属的强化方法。金属基复合材料的制造方法、界面、结构、性能、应用。 7. 陶瓷基复合材料 陶瓷的键合，陶瓷的性能，陶瓷的晶体结构，常用陶瓷基体材料。陶瓷基复合材料的制造方法、结构、界面、性能与应用。 三、试卷结构 满分：150分 题型结构 （一）考试题型 1.概念题（40分），共40分； 2.问答题（80分），共80分； 3.论述题（30分），共30分。 （二）内容结构 1.复合材料的基本概念（15-25分） 2.复合材料的增强体（15-25分） 3.复合材料的设计原理和复合理论（15-25分） 4.复合材料的界面（15-25分） 5.聚合物基复合材料（15-30分）
复合材料有关习题
复合材料习题 第一章 一、判断题：判断以下各论点的正误。 1、复合材料是由两个组元以上的材料化合而成的。（?） 2、混杂复合总是指两种以上的纤维增强基体。（?） 3、层板复合材料主要是指由颗料增强的复合材料。（?） 4、最广泛应用的复合材料是金属基复合材料。（?） 5、复合材料具有可设计性。（?） 6、竹、麻、木、骨、皮肤是天然复合材料。（?） 7、分散相总是较基体强度和硬度高、刚度大。（?） 8、玻璃钢问世于二十世纪四十年代。（?） 二、选择题：从A、B、C、D中选择出正确的答案。 1、金属基复合材料通常（B、D） A、以重金属作基体。 B、延性比金属差。 C、弹性模量比基体低。 D、较基体具有更高的高温强度。 2、目前，大多数聚合物基复合材料的使用温度为（B） A、低于100℃。 B、低于200℃。 C、低于300℃。 D、低于400℃。 3、金属基复合材料的使用温度范围为（B） A、低于300℃。 B、在350-1100℃之间。 C、低于800℃。 D、高于1000℃。 4、混杂复合材料（B、D） 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、总被认为是两向编织的复合材料。 D、通常为多层复合材料。 5、玻璃钢是（B） A、玻璃纤维增强Al基复合材料。 B、玻璃纤维增强塑料。 C、碳纤维增强塑料。 D、氧化铝纤维增强塑料。 6、功能复合材料（A、C、D） A、是指由功能体和基体组成的复合材料。 B、包括各种力学性能的复合材料。 C、包括各种电学性能的复合材料。 D、包括各种声学性能的复合材料。 7、材料的比模量和比强度越高（A） A、制作同一零件时自重越小、刚度越大。 、制作同一零件时自重越大、刚度越大。B． C、制作同一零件时自重越小、刚度越小。 D、制作同一零件时自重越大、刚度越小。 三、简述增强材料（增强体、功能体）在复合材料中所起的作用，并举例说明。 填充：廉价、颗粒状填料，降低成本。例：PVC中添加碳酸钙粉末。 增强：纤维状或片状增强体，提高复合材料的力学性能和热性能。效果取决于增强体本身的力学性能、形态等。例：TiC颗粒增强SiN复合材料、碳化钨/钴复合材料，切割工具；碳/碳复合材
新材料科学导论期末复习题(有答案版)
一、填空题： 1.材料性质的表述包括力学性能、物理性质和化学性质。 2.化学分析、物理分析和谱学分析是材料成分分析的三种基本方法。 3.材料的结构包括键合结构、晶体结构和组织结构。 4.材料科学与工程有四个基本要素，它们分别是：使用性能、材料的性质、制备/加工和结构/成分。 5.按组成和结构分，材料分为金属材料，无机非金属材料，高分子材料和复合材料。 6.高分子材料分子量很大，是由许多相同的结构单元组成，并以共价键的形式重复连接而成。 7.复合材料可分为结构复合材料和功能复合材料两大类。 8.聚合物分子运动具有多重性和明显的松弛特性。 9.功能复合材料是指除力学性能以外，具有良好的其他物理性能并包括部分化学和生物性能的复合材料。如有 光，电，热，磁，阻尼，声，摩擦等功能。 10.材料的物理性质表述为光学性质、磁学性质、电学性质和热学性质。 11.由于高分子是链状结构，所以把简单重复（结构）单元称为链节，简单重复（结构）单元的个数称为聚 合度。 12.对于脆性的高强度纤维增强体与韧性基体复合时，两相间若能得到适宜的结合而形成的复合材料，其性能显示 为增强体与基体的互补。（ppt-复合材料，15页） 13.影响储氢材料吸氢能力的因素有：（1）活化处理；（2）耐久性（抗中毒性能）； （3）抗粉末化性能；（4）导热性能；（5）滞后现象。 14.典型热处理工艺有淬火、退火、回火和正火。 15.功能复合效应是组元材料之间的协同作用与交互作用表现出的复合效应。复合效应表现线性效应和非线性效 应，其中线性效应包括加和效应、平均效应、相补效应和相抵效应。 16.新材料发展的重点已经从结构材料转向功能材料。 17.功能高分子材料的制备一般是指通过物理的或化学的方法将功能基团与聚合物骨架相结合的过程。功能高 分子材料的制备主要有以下三种基本类型： ①功能小分子固定在骨架材料上； ②大分子材料的功能化； ③已有功能高分子材料的功能扩展； 18.材料的化学性质主要表现为催化性能和抗腐蚀性。 19.1977年，美国化学家MacDiarmid，物理学家Heeger和日本化学家Shirakawa首次发现掺杂碘的聚乙炔具有金 属的导电特性，并因此获得2000年诺贝尔化学奖。 20.陶瓷材料的韧性和塑性较低，这是陶瓷材料的最大弱点。 第二部分名词解释
纤维与复合材料题库
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 Polymer Composites)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？
复合材料试题B卷及答案
2014学年度第 一 学期课程考试 《复合材料》本科 试卷（B 卷） 注意事项：1. 本试卷共 六 大题，满分100分，考试时间90分钟，闭卷； 2. 考前请将密封线内各项信息填写清楚； 3. 所有答案必须写在试卷上，做在草稿纸上无效； 4．考试结束，试卷、草稿纸一并交回。 一、选择题(30分，每题2分) 【得分： 】 1.复合材料中的“碳钢”是（ ） A 、玻璃纤维增强Al 基复合材料。 B 、玻璃纤维增强塑料。 C 、碳纤维增强塑料。 D 、氧化铝纤维增强塑料。 2.材料的比模量和比强度越高（ ） 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 、制作同一零件时自重越小、刚度越小。 D 、制作同一零件时自重越大、刚度越小。 3.在体积含量相同情况下，纳米颗粒与普通颗粒增强塑料复合材料（ ） A 、前者成本低 B 、前者的拉伸强度好 C 、前者原料来源广泛 D 、前者加工更容易 4、Kevlar 纤维（ ） A 、由干喷湿纺法制成。 B 、轴向强度较径向强度低。 C 、强度性能可保持到1000℃以上。 D 、由化学沉积方法制成。 5、碳纤维（ ） A 、由化学沉积方法制成。 B 、轴向强度较径向强度低。 C 、强度性能可保持到3000℃以上。 D 、由先纺丝后碳化工艺制成。 6、聚丙烯增强塑料的使用温度一般在：（ ） A 、120℃以下 B 、180℃以下 C 、250℃以下 D 、250℃以上 7、碳纤维增强环氧复合材料力学性能受吸湿影响，原因之一是（ ） 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。
复合材料题库
一.填空题： 1．玻璃钢材料由（基材）与（增强材料）组成，其中（各类树脂）和（凝胶材料）为玻璃钢的常用基材。 2．常见可以拉制成纤维的玻璃种类主要分为（无碱玻璃）、（中碱玻璃）、（高碱玻璃）、（高强玻璃），其中（无碱玻璃纤维）是应用最多的玻纤。 3．连续玻璃纤维纺织制品就起产品形态而言可分为（纱线）（织物）两大类别。 4. 预浸料的制备方式可分为（湿法）（干法）及（粉末法）。 5. 结构胶粘剂一般以（热固性树脂）为基体，以（热塑性树脂）或（弹性体）为增韧剂，配以固化剂等组成。 6. 按照材料成分分类主要分为（环氧树脂胶粘剂）（聚酰亚胺胶粘剂）（酚醛树脂胶粘剂）（硅酮树脂胶粘剂）。 7. 玻璃钢制品的生产过程可大致分为（定型）（浸渍）（固化）三个要素。 8. 环氧树脂是分子中含有两个或两个以上（环氧基团）的一类高分子化合物。 9. 按适用于玻璃钢手糊成型的模具结构形式分为：（单模）及（敞口式对模）。 10. 叶片制造常用的基体树脂有（不饱和聚酯树脂），（环氧乙烯基树脂）及（环氧树脂）三类。 二.名词解释： 1．热固性树脂：这种树脂在催化剂及一定的温度、压力作用下发生不可逆的化学反应，是线性有机聚合物链相互交联后形成的三维结构体。 2．预浸料：将定向排列的纤维束或织物浸涂树脂基体，并通过一定的处理后贮存备用的中间材料。 3．不饱和聚酯树脂：是由饱和的或不饱和的（二元醇）与饱和的及不饱和的（二元酸或酸酐）缩聚而成的线性高分子化合物。 4．单位面积质量：一定大小平板状材料的质量和它的面积之比。 5. 含水率：在规定条件下测得的原丝或制品的含水量。即试样的湿态质量和干态质量的差数与湿态质量的比值，用百分率表示。 6. 拉伸断裂强度：在拉伸试验中，试样单位面积或线密度所承受的拉伸断裂强力。单丝以Pa 为单位，纱线以N/tex为单位。 7. 弹性模量：物体在弹性限度内，应力与其应变的比例数。有拉伸和压缩弹性模量（又称杨氏弹性模量）、剪切和弯曲弹性模量等，以Pa（帕斯卡）为单位。
(整理)复合材料学思考题
复合材料学思考题 第一章绪论 1. 复合材料的定义。 2. 复合材料相的划分。 3. 复合材料的命名和分类。 4. 与传统材料相比，复合材料有哪些特点？ 第二章复合材料的基体材料 1. 金属基体选择原则包括哪些方面？并举例说明。 2. 结构复合材料的金属基体的分类及常用的基体材料有哪些？ 3. 功能金属基复合材料的主要金属基体种类有哪些? 4. 常用的陶瓷基体的分类，且每一类中常用的基体材料有哪些？ 5. 无机胶凝材料的分类。 6. 水泥的的分类。了解硅酸盐水泥生产、组成及硬化机理。 7. 镁质胶凝材料的种类及原料。 8.不饱和聚酯树脂的合成原理及性能特点。 9. 环氧树脂胺固化和酸酐固化原理，固化剂用量的计算？ 10. 酚醛树脂的合成及固化原理？ 11. 常见热塑性塑料的结构及性能特点？ 12. 常见橡胶的结构式、性能特点？ 13. 橡胶配方中各配合剂的作用？ 第三章复合材料的增强材料 1. 增强材料的定义。目前常用的增强材料有哪三大类？ 2. 玻璃纤维的分类，玻璃纤维的主要性能特性。 3. 分析玻璃纤维比大块玻璃高强的原因。影响玻璃纤强度的因素有哪些？。 4. 玻璃纤维织物的品种主要有哪些？ 5. 连续玻璃纤维及其制品的制造方法分为哪两类，它们拉丝的工艺过程是如何进行的？哪种制造方法更优越，相比其优点主要是什么？ 6. 玻纤制造过程中加浸润剂的作用，浸润剂分类，去除纺织型浸润剂有哪些方法？ 7. 碳纤维的概念。碳纤维的分类。 8. 碳纤维的制造方法有哪两种？其中哪种方法最常用？ 9. 有机纤维碳化法制造碳纤维要经历哪些阶段？并解释每一阶段的作用。 10. 碳纤维的主要性能特征。 11. 了解芳纶纤维的制造过程和其主要特性。 12. 理解沃兰或硅烷与玻璃纤维表面作用机理
复合材料力学大作业
复合材料力学上机作业 （2013年秋季） 班级力学C102 学生姓名赵玉鹰 学号105634 成绩 河北工业大学机械学院 2013年12月30日
作业1 单向板刚度及柔度的计算 一、要 求 （1）选用FORTRAN 、VB 、MAPLE 或MATLAB 编程计算下列各题； （2）上机报告内容：源程序、题目内容及计算结果； （3）材料工程常数的数值参考教材自己选择； （4）上机学时：2学时。 二、题 目 1、已知单层板材料工程常数1E ，2E ，12G ，计算柔度矩阵[S ]和刚度矩阵[Q ]。（玻璃/环氧树脂单层板材料的MPa 1090.341?=E ，MPa 1030.142?=E ，MPa 1042.0412?=G ，25.021=μ，MPa 1001=σ，MPa 302-=σ，MPa 1012=τ） ●Maple 程序 > restart: > with(linalg): > E[1]:=3.9e10: > E[2]:=1.3e10: > G[12]:=0.42e10: > mu[21]:=0.25: > mu[12]:=E[1]*mu[21]/E[2]: > Q[11]:=E[1]/(1-mu[12]*mu[21]): > Q[12]:=mu[12]*E[2]/(1-mu[12]*mu[21]): > Q[13]:=0: > Q[21]:=Q[12]: > Q[22]:=E[2]/(1-mu[12]*mu[21]): > Q[23]:=0: > Q[31]:=Q[13]: > Q[32]:=Q[23]: > Q[33]:=G[12]: >Q:=evalf(matrix(3,3,[[Q[11],Q[12],Q[13]],[Q[21],Q[22], Q[23]],[Q[31],Q[32],Q[33]]]),4);
复合重点学习的材料重点学习的教学大纲纲要.doc
复合材料教学大纲
《复合材料》教学大纲 一、课程名称：复合材料 二、学分、学时： 2 学分、 32 学时 三、教学对象： 06 级应用化学本科 四、课程性质、教学目标 《复合材料》是应用化学专业的一门学科基 础课程，选修。复合材料是包括多学科、多领域 的一门综合性学科。 本课程以恰当的比例分别对复合材料的各种增强材料、复合材料的各种基体材料以及聚合物基复合材料、陶瓷基复合材料等的性能、制备、应用和发展动态进行了较为系统的讨论。使学生在已有的材料科学的基础上，较为系统地学习复合材料的各种基体材料和增强材料，以及各种复合材料的性能、制备方法与应用，了解材料的复合原理，以及复合材料的发展方向。从而丰富和拓宽学生在材料及材料学方面的知识。 五、课堂要求 要求认真随堂听课，认真阅读指定教材，广泛查阅有关复合材料方面的最新资料。按教学要求完成专题综述论文的撰写，并进行课堂交流。 六、教学内容与基本要求 （一）绪论（ 2 学时） 复合材料的国内外发展状况及今后的发展
方向；复合材料的分类；复合材料的基本性能；复合材料的增韧增强原理；复合材料的特性；复合材料的应用。 基本要求：掌握复合材料的基本性能及分类，了解复合材料的应用。 （二）材料的基体材料（6学时） 金属材料：金属的结构与性能、各种合金材料； 陶瓷材料：包括水泥、氧化物陶瓷、碳化物陶瓷、氮化物陶瓷； 聚合物材料：聚合物的种类、结构与性能，复合材料选用聚合物的原则。 基本要求：掌握常用基体材料的种类、结构性能及其选用的原则。 （三）材料的增强材料（6学时） 玻璃纤维及其制品的分类、制备、性能与应用； 碳纤维的分类、制备、性能与应用； 陶瓷纤维、芳纶纤维、晶须的制备、性能与应用； 填料（高岭土、石墨、烹饪土、烹饪土、碳酸钙、化石粉等）的性能与应用。
复合材料试题B卷及答案
2014学年度第一学期课程考试 《复合材料》 本科试卷（B 卷） 注意事项：1.本试卷共 六 大题，满分100分，考试时间90分钟，闭卷; 2. 考前请将密封线内各项信息填写清楚; 3. 所有答案必须写在试卷上，做在草稿纸上无效; 分： 】 A 、玻璃纤维增强Al 基复合材料。 B 、玻璃纤维增强塑料。 C 、碳纤维增强塑料。 D 、氧化铝纤维增强塑料。 2. 材料的比模量和比强度越高（ ） 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 、 制作同一零件时自重越小、刚度越小。 D 制作同一零件时自重越大、刚度越小。 3. 在体积含量 相同情况下，纳米颗粒与普通颗粒增强塑料复合材料（ ） A 、前者成本低 B C 、前者原料来源广泛 D 4、 K evlar 纤维（ ） A 、由干喷湿纺法制成。 B 4.考试结束，试卷、草稿纸一并交回 一、选 （30 分， 分 ） 择 每 【 、前者的拉伸强度好 、前者加工更容易 、轴向强度较径向强度低 D 、由化学沉积方法制成。 、轴向强度较径向强度低。 D 、由先纺丝后碳化工艺制成 （ ）
C、强度性能可保持到1000C以上。 5、碳纤维（） A、由化学沉积方法制成。B C、强度性能可保持到3000C以上。 6、聚丙烯增强塑料的使用温度一般在： A 120C以下B、180C以下C、250E以下 D、250 E以上 7、碳纤维增强环氧复合材料力学性能受吸湿影响，原因之一是（） 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
8、玻璃纤维（ ） A 、由SiO 2玻璃制成。 B 、在所有纤维中具有最高的比弹性模量。 C 、其强度比整块玻璃差。 D 、价格贵、应用少。 9、 生产锦纶纤维的主要原料有（ ） A 、聚碳酸酯。 B 、聚丙烯腈。 C 、尼龙。 D 、聚丙烯。 10、 晶须（ ） A 、其强度高于相应的本体材料。 B 、长径比一般小于 5。 C 、直径为数十微米。 D 、含有很少缺陷的长纤维。 11、对玻璃纤维和聚酰胺树脂构成的复合材料命名不正确的是（ ）。 A .玻璃纤维聚酰胺树脂复合材料 B ?玻璃纤维/聚酰胺树脂复合材料 C ．聚酰胺材料 D ．聚酰胺基玻璃纤维复合材料 12、目前，复合材料使用量最大的增强纤维是 14．聚合物基复合材料制备的大体过程不包括（ ） A ．预浸料制造 15、有关环氧树脂，说法正确的是（ 1、复合材料是由两个组元以上的材料化合而成的。 2、混杂复合总是指两种以上的纤维增强基体。 3、层板复合材料主要是指由颗料增强的复合材料。 4、最广泛应用的复合材料是金属基复合材料。 5、复合材料具有可设计性。 6、竹、麻、木、骨、皮肤是天然复合材料。 7、分散相总是较基体强度和硬度高、刚度大。 8、玻璃钢问世于二十世纪四十年代。 10、硼纤维是由三溴化硼沉积到加热的钨丝芯上形成的 9、 般酚醛树脂和沥青的焦化率基本相同，在高压下，它们的焦化率可以提高到 90%。 A ．碳纤维 B ． 氧化铝纤维 C ． 玻璃纤维 D ．碳化硅纤维 13、目前，复合材料使用量最大的民用热固性树脂是（ ）。 A ．环氧树脂 B ．不饱和聚酯 C ．酚醛树脂 D ．尼龙 C ．固化及后处理加工 D ．干燥 B .制件的铺层 A 、含有大量的双键 B 、 使用引发剂固化 C 、使用胺类固化剂固化 、判断题 （20分，每题 2 D 、 属于热塑性塑料 得分：
复合材料力学讲义
复合材料力学讲义 第一部分简单层板宏观力学性能 1.1各向异性材料的应力—应变关系 应力—应变的广义虎克定律可以用简写符号写成为： （1—1） 其中σi为应力分量，C ij为刚度矩阵εj为应变分量．对于应力和应变张量对称的情形(即不存在体积力的情况)，上述简写符号和常用的三维应力—应变张量符号的对照列于表1—1。 按表1—l，用简写符号表示的应变定义为： 表1—1 应力——应变的张量符号与简写符号的对照 注：γij（i≠j）代表工程剪应变，而εij（i≠j）代表张量剪应变 （1—2）
其中u，v，w是在x，y，z方向的位移。 在方程(1—2)中，刚度矩阵C ij有30个常数．但是当考虑应变能时可以证明弹性材料的实际独立常数是少于36个的．存在有弹性位能或应变能密度函数的弹性材料当应力σi作用于应变dεj时，单位体积的功的增量为： （1—3） 由应力—应变关系式(1—1)，功的增量为： （1—4） 沿整个应变积分，单位体积的功为： （1—5） 虎克定律关系式(1—1)可由方程(1—5)导出： （1—6） 于是 （1—7） 同样 （1—8） 因W的微分与次序无，所以： （1—9） 这样刚度矩阵是对称的且只有21个常数是独立的。 用同样的方法我们可以证明： （1—10）
其中S ij是柔度矩阵，可由反演应力—变关系式来确定应变应力关系式为 （1—11） 同理 （1—12）即柔度矩阵是对称的，也只有21个独立常数．刚度和柔度分量可认为是弹性常数。 在线性弹性范围内，应力—应变关系的一般表达式为： （1—13）实际上，关系式(1—13)是表征各向异性材料的，因为材料性能没有对称平面．这种各向异性材料的别名是全不对称材料．比各向异性材料有更多的性能对称性的材料将在下面几段中叙述．各种材料性能对称的应力—应变关系式的证明由蔡（Tais）等给出。 如果材料有一个性能对称平面应力—应变关系式可简化为 （1—14）
复合材料试题B卷及答案
2014学年度第一学期课程考试 《复合材料》本科试卷（B卷） 注意事项：1.本试卷共六大题，满分100分，考试时间90分钟，闭卷; 2.考前请将密封线内各项信息填写清楚； 3.所有答案必须写在试卷上，做在草稿纸上无效； 4 ?考试结束，试卷、草稿纸一并交回。 、选择题（30分，每题2分）【得分：】 1?复合材料中的“碳钢”是（） A、玻璃纤维增强Al基复合材料。 B、玻璃纤维增强塑料。 C、碳纤维增强塑料。 D、氧化铝纤维增强塑料。 2. 材料的比模量和比强度越高（） 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、制作同一零件时自重越小、刚度越小。 D、制作同一零件时自重越大、刚度越小。 3. 在体积含量相同情况下，纳米颗粒与普通颗粒增强塑料复合材料（） A、前者成本低 B、前者的拉伸强度好 C、前者原料来源广泛 D、前者加工更容易4、Kevlar 纤维（
A 、由干喷湿纺法制成。 C 、强度性能可保持到1000 C 以上, 5、碳纤维（ ） A 、由化学沉积方法制成。 C 、强度性能可保持到3000 C 以上, 6聚丙烯增强塑料的使用温度一般在: A 、120C 以下 B 、180 C 以下 B 、轴向强度较径向强度低。 D 、由化学沉积方法制成。 B 、轴向强度较径向强度低。 D 、由先纺丝后碳化工艺制成。 （ ） C 、250 C 以下 D 、250 C 以上 7、碳纤维增强环氧复合材料力学性能受吸湿影响，原因之一是（ ） A 、环氧树脂吸湿变脆。 C 、环氧树脂发生交联反应 8、玻璃纤维（ ） A 、由SiO 2玻璃制成。 C 、其强度比整块玻璃差。 9、生产锦纶纤维的主要原料有（ ） A 、聚碳酸酯 B 、聚丙烯腈 D 、聚丙烯。 10、晶须（） 11、对玻璃纤维和聚酰胺树脂构成的复合材料命名不正确的是（ ）。 B 、水起增塑剂作用，降低树脂玻璃化温度 D 、环氧树脂发生水解反应。 B 、在所有纤维中具有最高的比弹性模量。 C 、尼龙。 A 、其强度高于相应的本体材料 B 、长径比一般小于5 C 、直径为数十微米 D 、含有很少缺陷的长纤维
复合材料题库
一.填空题: 1. 玻璃钢材料由(基材)与(增强材料)组成,其中(各类树脂)与(凝胶材料)为玻璃钢得常用基材。 2.常见可以拉制成纤维得玻璃种类主要分为(无碱玻璃)、(中碱玻璃)、(高碱玻璃)、(高强玻璃), 其中(无碱玻璃纤维)就是应用最多得玻纤。 3. 连续玻璃纤维纺织制品就起产品形态而言可分为(纱线)(织物)两大类别。 4、预浸料得制备方式可分为(湿法)(干法)及(粉末法)。 5、结构胶粘剂一般以(热固性树脂)为基体,以(热塑性树脂)或(弹性体)为增韧剂,配以固化剂等组成。 6、按照材料成分分类主要分为(环氧树脂胶粘剂)(聚酰亚胺胶粘剂)(酚醛树脂胶粘剂)(硅酮树脂胶粘剂)。 7、玻璃钢制品得生产过程可大致分为(定型)(浸渍)(固化)三个要素。 8、环氧树脂就是分子中含有两个或两个以上(环氧基团)得一类高分子化合物。 9、按适用于玻璃钢手糊成型得模具结构形式分为:(单模)及(敞口式对模)。 10、叶片制造常用得基体树脂有(不饱与聚酯树脂),(环氧乙烯基树脂)及(环氧树脂)三类。 二、名词解释: 1. 热固性树脂:这种树脂在催化剂及一定得温度、压力作用下发生不可逆得化学反应,就是线性有机聚合物链相互交联后形成得三维结构体。 2. 预浸料:将定向排列得纤维束或织物浸涂树脂基体,并通过一定得处理后贮存备用得中间材料。 3. 不饱与聚酯树脂:就是由饱与得或不饱与得(二元醇)与饱与得及不饱与得(二元酸或酸酐)缩聚而成得线性高分子化合物。 4.单位面积质量:一定大小平板状材料得质量与它得面积之比。 5、含水率:在规定条件下测得得原丝或制品得含水量。即试样得湿态质量与干态质量得差数与湿态质量得比值,用百分率表示。 6、拉伸断裂强度:在拉伸试验中,试样单位面积或线密度所承受得拉伸断裂强力。单丝以Pa为单位,纱线以N/tex为单位。 7、弹性模量:物体在弹性限度内,应力与其应变得比例数。有拉伸与压缩弹性模量(又称杨氏弹性模量)、剪切与弯曲弹性模量等,以Pa(帕斯卡)为单位。 8、偶联剂:能在树脂基体与增强材料得界面间促进或建立更强结合得一种物质。 9、片状模塑料:由树脂、短切或未经短切得增强纤维以及细粒状填料(有时不加填料),经充分混合而制成一种厚度一般为1mm ～25 mm得薄片状中间制品,能在热压条件下,进行模塑或层压。 10、纤维体积含量:纤维体积与复合材料得总体积之比。
复合材料复习题 西安理工大学
. 精选文本 一、判断题： 1、复合材料是由两个以上组元材料化合而成。（ ） 2、层板复合是一种由颗粒增强的复合材料。（ ） 3、应用最广泛的复合材料是金属基复合材料。（ ） 4、复合材料具有可设计性。（ ） 5、竹子、贝壳是天然的复合材料。（ ） 6、玻璃钢是玻璃纤维增强的树脂基复合材料，问世于1940s 。（ ） 7、比强度和比模量分别是材料的强度、弹性模量与其密度的比值。（ ） 8、基体与增强体界面在高温使用过程中不会发生变化。（ ） 9、浸润性是基体与增强体间粘结的充分条件。（ ） 10、浸润性是基体与增强体间粘结的必要条件，但不是充分条件。（ ） 11、界面结合强度过高，复合材料易发生脆性断裂。（ ） 12、脱粘是指纤维与基体发生完全分离的现象。（ ） 13、混合法则：P c = P m V m + P r V r 可用于各种复合材料的性能估计。（ ） 14、纤维长度 l < l c 时，纤维上作用的应力永远达不到其抗拉强度。（ ） 15、天然纤维都是有机的，而无机纤维均需人工合成。（ ） 16、UHMWPE 纤维是所有增强体纤维中密度最小的。（ ） 17、玻纤是晶态玻璃制成的细丝，其晶粒尺寸约30 m 。（ ） 18、单晶Al 2O 3f 仅有一种晶态结构，即：a -Al 2O 3。（ ） 19、多晶Al 2O 3f 仅有一种晶体结构，即： -Al 2O 3。（ ） 20、B f 既可用CVD 法制备，也可用溶液化学方法结合烧结制备。（ ） 21、制备SiC f 采用 PAN 作为先驱体。（ ） 22、纤维表面处理的目的是使其表面光洁度提高。（ ） 23、Kevlar 纤维平行于其轴向上其热膨胀系数小于零。（ ） 24、乘积效应属于传递效应的一种。（ ） 25、Ni 3Al 属于Berthollide 型金属间化合物。（ ） 26、Cu 3Au 、Fe 3Al 、Ti 3Al 、Ni 3Al 都是Kurnakov 型金属间化合物。（ ） 27、体积分数相同时，SiC w 的增强效果优于SiC p 。（ ） 28、体积分数相同时，SiC w 的增强效果不如SiC p 。（ ） 29、体积分数相同时，SiC w 的增强效果与SiC p 相当。（ ） 30、颗粒/晶须增强MMC 是目前应用最广、开发前景最大的MMC 。（ ） 31、B f /Al 可利用半固态复合铸造法制备。（ ） 32、利用扩散结合法制备MMC 时，最关键的步骤是排布铺层工序。（ ） 33、制备纤维有排布要求的FRMMC 唯一可行方法是粉末冶金法。（ ） 34、粉末冶金法制备MMC 的优点之一就在于其对增强体材料的添加比例几乎无限制。（ ） 35、Ospray 法制备的PRMMC 相对密度可达95%以上，且几乎无界面反应。（ ） 36、原位复合法得到的复相组织处于热力学平衡状态，因而其高温稳定性较好。（ ） 37、压铸法制备的MMC 中基体-增强体界面是自然形成的，因而无湿润性、界面反应困扰，且具有很高的界面结合强度（ ）。 38、MMC 种类繁多，其制备多为复合+成形一体化过程。（ ） 39、半固态复合铸造法制备MMC 时，在固液两相区的搅拌使基体组织细化、增强体分散均匀，但同时也导致熔体粘稠化、流动性变差。（ ） 40、双马树脂是一种PMC 常用的热塑性树脂基体材料。（ ） 41、热固性聚酰亚胺树脂的综合力学性能优于环氧树脂，但不如双马树脂。（ ） 42、层压成形属于干法压力成形的一种。（ ） 43、模压成形只适于大批量生产PMC 板材。（ ） 44、注射成形对热固性/热塑性基体均适用，但更多用于热塑性树脂基PMC 的制备。（ ） 45、CMC 的气孔率越高，其韧性越好。（ ） 46、FRCMC 的性能主要取决于增强体纤维的强度，而与其弹性模量关系不大。（ ） 47、基体-增强体热膨胀系数差越小，CMC 的综合力学性能越好。（ ） 48、粉末冶金法与浆料法相比，所制备的CMC 增强体分布更为均匀。（ ） 49、反应烧结法的主要优点是所制备的CMC 具有很低的气孔率。（ ） 50、C/C 复合材料的成分特点是：99%以上为C 元素，只包含少量其它杂质元素。（ ） 51、沥青作为浸渍碳化法的基体先驱体材料，在常压下碳化时其产碳率为50%左右，与酚醛等树脂类先驱体基本相当。（ ）
复合材料试题2019-2020第一学期
XXX应用化学系 2019-2020学年第一学期期末考试 《复合材料》试题 适用范围：应用化学1706、1707班命题人：材料科学教研室 审核人： 一、填空题（每空1分，共20分） 1、复合材料是由两种或两种以上（）或（）不同的材料组合而成。复合材料是多相材料，主要包括（）和（）。 2、复合材料按基体材料分类，可分为（）基、（）基和（）复合材料。按增强相形状分类，可分为（）增强复合材料、（）增强复合材料和纤维复合材料。按复合材料的性能分类，可分为（）复合材料和功能复合材料。 3、刚度指材料或结构在受力时抵抗（）的能力，用弹性模量E来衡量。比刚度是指材料的弹性模量与其（）的比值，亦称为"比模数" 或"比弹性模量"，是结构设计，特别是航空、航天结构设计对材料的重要要求之一。比刚度较高说明相同刚度下材料重量更轻，或相同质量下刚度更大。 4、强度指材料在外力作用下抵抗（）(变形和断裂)的能力称为强度。比强度则指材料的抗拉强度与材料表观（）之比叫做比强度。 5、复合材料的综合性质不仅与基体相、增强相有关，更与两相间的（）有着重要的关系。 6、复合材料界面作用（）、（）、（）。 7、陶瓷基复合材料若界面结合较弱，当基体中的裂纹扩展至（）时，将导致界面脱粘，其后裂纹发生偏转、（）、纤维断裂以致最后纤维拔出。 二、选择题（每题3分，共30分） 1、热固性树脂复合材料的制造方法主要有：（） A. 手糊成型法 B. 喷射成型法 C. 模压成型法 D. 注射成型法 2、热塑性复合材料的制造方法：（） A. 真空热压成型法 B. 缠绕成型法 C. 模压成型法 D. 注射成型法 3、影响纤维增强塑料（FRP)性能的因素：（） A. 原材料 B. 结构设计方法
14-15第一学期复合材料力学卷B
中国矿业大学2014～2015学年第 一 学期 《 复合材料力学 》试卷（B ）卷 考试时间：100分钟 考试方式：开卷 学院 力建学院 班级 姓名 学号 一、计算题（20分） 某复合材料的工程弹性常数为：1210GPa =E ，225GPa =E ，210.25ν=，1220GPa =G ，求刚度系数ij Q 。若材料主方向的应变状态为：10.2%ε=，20.1%ε=-，120.1%γ=，求应力1σ，2σ，12τ。
已知玻璃/环氧单层板受力后发生面内变形，0.3%ε=x ，0.1%ε=y ，0.2%γ=xy ，纤维与x 轴的夹角45θ=?。其工程弹性常数为：150GPa =E ，210GPa E =，210.30ν=， 128GPa G =，求该材料在主方向的应力1σ，2σ，12τ。
如图所示，复合材料单层板承受偏轴向压缩，纤维与x 轴的夹角60θ=?，80MPa y σ=-。强度参数为：t 1000MPa =X ，c 1000MPa =X ，t 50MPa Y =，c 200MPa Y =，70MPa S =。试用Hoffman 强度理论校核其是否安全。
已知玻璃/环氧单向复合材料，玻璃纤维的f 80GPa E =，f 0.25ν=，环氧树脂的 m 0.35ν=，纤维体积含量f 60%c =。该复合材料的纵向弹性模量150GPa E =，试用植村益 次公式计算2E 、21ν和12ν。
五、计算题（25分） 如图，正交铺设对称层合板()s 0/90 鞍，单层厚度1mm k t =，已知：单层的正轴刚度矩阵 []160505300GPa 0010骣÷?÷?÷?÷=?÷?÷?÷÷ ?桫Q 。求：(1)层合板的拉伸和耦合刚度矩阵；(2) 层合板受xy 面内剪切，100N/mm =xy N ，求0?铺层主方向的应力1σ，2σ，12τ
复合材料学复习纲要
复合材料学复习纲要
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复合材料学复习纲要 本复习纲要结合课本和老师所给复合材料学思考题内容编写，如有遗漏，敬请学霸指正补充。 第一章绪论 复合材料学的定义:复合材料是由两种和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。(ISO）多种定义的一种。 复合材料相的划分: 命名: “增强材料的名称+基体材料”复合材料如玻璃/环氧复合材料 分类： 复合材料的特点: 1.可设计性 2.材料与结构的同一性 3.发挥复合效应的优越性 4.材料性能对复合工艺的依赖性 复合材料的基体材料 金属基体的选择原则： 1.金属基复合材料的使用要求 工业集成电路需要高导热率、低膨胀系数和高比强度、比模量等金属基复合材料作为散热元件和基板。 2.金属基复合材料组成特点 颗粒增强铝基复合材料一般选用高强度的铝合金为基体，如A３65 3.基体金属与增强物的相容性 铁、镍元素在高温时能促使碳纤维石墨化,破坏了碳纤维的结构，使其丧失了原有的强度(相容性不好)
结构复合材料金属基体的分类:轻金属基体、耐热合金基体 常用金属基体材料：（＜450℃铝基和镁基)、(450℃～70０℃钛及钛合金）、(>1000℃镍基、铁基耐热材料和金属间) 功能金属基复合材料主要金属基体种类:纯铝及铝合金、纯铜及铜合金、银、铅、锌等金属。 常用陶瓷基体分类及常用基体材料: 1．氧化物陶瓷氧化铝和氧化锆 2.非氧化物陶瓷不含氧的氮化物、碳化物、硼化物和硅化物 3.玻璃硼硅玻璃、铝硅玻璃、高硅氧玻璃 4.玻璃铝锂硅、镁铝硅 无机凝胶材料的分类 水泥的分类: 按化学成分分：硅酸盐系、铝酸盐系、硫铝酸盐系、磷酸盐系 按混合分类法分：一般水泥、快硬高强水泥、水工水泥及耐侵蚀水泥、膨胀水泥、油井水泥及耐高温水泥、装饰水泥、地方性水泥 硅酸盐水泥生产、组成及硬化机理 “两磨一烧” 主要由以下四种矿物组成： 硅酸三钙( 3CaO·SｉO2,C3Ｓ) 硅酸二钙(2ＣaO·SiＯ2，Ｃ２S） 铝酸三钙（３CaＯ·AI2O３,Ｃ3A) 铁铝酸四钙（4CaO·A12０3·Ｆe2O3,Ｃ4ＡＦ） 硬化机理 水化和硬化过程，放热反应