复合材料总思考题及参考答案
复合材料概论总思考题
一．复合材料总论
1.什么是复合材料？复合材料的主要特点是什么？
①复合材料是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。
②1）组元之间存在着明显的界面；2）优良特殊性能；3）可设计性；4)材料和结构的统一
2.复合材料的基本性能（优点）是什么？——请简答6个要点
（1）比强度，比模量高（2）良好的高温性能（3）良好的尺寸稳定性（4）良好的化学稳定性（5）良好的抗疲劳、蠕变、冲击和断裂韧性（6）良好的功能性能
3.复合材料是如何命名的？如何表述？举例说明。4种命名途径
①根据增强材料和基体材料的名称来命名，如碳纤维环氧树脂复合材料
②(1) 强调基体：酚醛树脂基复合材料（2）强调增强体：碳纤维复合材料
（3）基体与增强体并用：碳纤维增强环氧树脂复合材料（4）俗称：玻璃钢
4.常用不同种类的复合材料(PMC，MMC，CMC)各有何主要性能特点？
PMC MMC CMC（陶瓷基）
使用温度60~250℃400~600℃1000~1500℃
材料硬度低高最高
强度较高较高较高
耐老化性能差中优
导热性能差好一般
耐化学腐蚀性能好差好
生产工艺难易程度成熟居中最复杂
生产成本最低居中最高
5.复合材料在结构设计过程中的结构层次分几类，各表示什么？在结构设计过程中的设计层次如何，各包括哪些内容？3个层次
答：1、一次结构：由集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材料的力学性能、相几何和界面区的性能；
二次结构：由单层材料层复合而成的层合体，其力学性能决定于单层材料的力学性能和铺层几何三次结构：指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。
2、①单层材料设计：包括正确选择增强材料、基体材料及其配比，该层次决定单层板的性能；
②铺层设计：包括对铺层材料的铺层方案作出合理安排，该层次决定层合板的性能；
③结构设计：最后确定产品结构的形状和尺寸。
6.试分析复合材料的应用及发展。
答：①20世纪40年代，玻璃纤维和合成树脂大量商品化生产以后，纤维复合材料发展成为具有工程意义的材料。至60年代，在技术上臻于成熟，在许多领域开始取代金属材料。
②随着航空航天技术发展，对结构材料要求比强度、比模量、韧性、耐热、抗环境能力和加工性能都好。针对不同需求，出现了高性能树脂基先进复合材料，标志在性能上区别于一般低性能的常用树脂基复合材料。以后又陆续出现金属基和陶瓷基先进复合材料。
③经过60年代末期使用，树脂基高性能复合材料已用于制造军用飞机的承力结构，今年来又逐步进入其他工业领域。
④70年代末期发展的用高强度、高模量的耐热纤维与金属复合，特别是与轻金属复合而成金属基复合
材料，克服了树脂基复合材料耐热性差和不到电、导热性低等不足。
⑤80年代开始逐渐发展陶瓷基复合材料，采用纤维补强陶瓷基体以提高韧性。主要目标是希望用以制造燃气涡轮叶片和其它耐热部件。
二、复合材料的基体材料
1.复合材料中聚合物基体的主要作用是什么？3个作用
答：①把纤维黏在一起，并使纤维位置固定；②分配纤维间的载荷，并使载荷均衡；③保护纤维不受环境影响，免受各种损伤。
2.选择金属基体的主要原则是什么？3个原则
答：①金属基复合材料的使用要求
金属基复合材料构件的使用性能要求是选择金属基体材料最重要的依据。例如高性能发动机则要求复合材料不仅有高比强度、比模量性能，还要求复合材料具有优良的耐高温性能，能在高温、氧化性气氛中正常工作。一般的铝、镁合金就不宜选用，而需选择钛基合金，镍基合金以及金属间化合物作为基体材料，如碳化硅/钛，钨丝/镍基合金复合材料可用于喷气发动机叶片，转轴等重要零件。
②金属基复合材料组成特点
由于增强物的性质和增强机理的不同，在基体材料的选择原则上有很大差别。对于连续纤维增强金属基复合材料，纤维是主要承载物体，纤维本身具有很高的强度和模量，但对于非连续增强金属基复合材料具有决定性的影响。
③基体金属与增强物的相容性
由于金属基复合材料需要在高温下成型，所以在金属基复合材料制备过程中金属基体与增强物在高温复合过程中，处于高温热力学不平衡状态下的纤维与金属之间很容易发生化学反应，在界面形成反应层。
3.常用的聚合物基体有哪些？三种常用热固性树脂各有何主要特点?各自主要适合于哪种(些)增强纤维?
答：1.作为复合材料基体的聚合物的种类很多，经常应用的有不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂及各种热塑性聚合物。
2.（1）聚酯树脂
①特点：工艺性良好，室温下固化，常压下成型，工艺装置简单；树脂固化后综合性能良好，力学性能不如酚醛树脂或环氧树脂；价格比环氧树脂低得多，只比酚醛树脂略贵一些。②不饱和聚酯树脂的缺点：固化时体积收缩率大、耐热性差等。③主要用于一般民用工业和生活用品中。
（2）环氧树脂
特点：在加热条件下即能固化，无须添加固化剂。酸、碱对固化反应起促进作用；已固化的树脂有良好的压缩性能，良好的耐水、耐化学介质和耐烧蚀性能；树脂固化过程中有小分子析出，故需在高压下进行；固化时体积收缩率大，树脂对纤维的粘附性不够好，但断裂延伸率低，脆性大。
（3）酚醛树脂
①优点：比环氧树脂价格便宜
②缺点：吸附性不好、收缩率高、成型压力高、制品空隙含量高等。
大量用于粉状压塑料、短纤维增强塑料，少量用于玻璃纤维复合材料、耐烧蚀材料等，很少使用在碳纤维和有机纤维复合材料中。
3.①聚酯树脂主要应用与玻璃纤维增强，用于绝大部分GRP制品，一般要求的结构，如汽车、船舶、化工、电子电器等；②环氧树脂使用范围最广，性能最好，用于主承力结构或者耐腐蚀性制品等，如飞机、宇航等；③酚醛树脂多用于玻璃纤维增强，发烟率低，用于烧蚀材料，飞机内部装饰，电工材料等。
基体树脂聚酯树脂环氧树脂酚醛树脂
工业性能好好比较好
力学性能比较好优秀比较好
耐热性能80℃120-180℃>180℃
价格低中低
韧性差差--好差
成型收缩率中小大
4.热塑性树脂与热固性树脂相比，在性能方面上有何特点? 列表比较
热塑性聚合物热固性聚合物
形态特征线性（或者有支链的线性）三维网状
凝聚态特征结晶和无定型无定型
制品可重复用可溶可熔，可反复加工成型不溶不熔，一次成型
工艺操作高温高压下进行，但是周期短常温常压下进行，周期长
力学性能高断裂韧性材料韧性差，综合性能优
使用温度劣势优势
抗老化性能劣势优势
5.陶瓷和玻璃陶瓷的区别？晶态和非晶态
陶瓷：相组成包括晶相、玻璃箱和气孔相；烧成温度一般较玻璃材料低；绝大多数呈各项异性；机械性能好（耐磨、抗折强度高、但一般陶瓷弹性系数低）、介电性能好、耐化学腐蚀；如传统陶瓷，配方则有石英、长石、粘土构成。
玻璃陶瓷：晶相和玻璃相复合材料，也叫微晶玻璃。一般都是由玻璃再加工制成。也就是说，通过特殊热处理或者特殊烧结（比如CO2激光熔融）、制造工艺，在玻璃机制中生长出晶体。玻陶的特点是玻璃和陶瓷性能的兼容，所以应用空间大。
三．复合材料的增强材料★（重点）
1.玻璃纤维的分类如何？玻璃纤维的化学性能如何？
答：一.1.以玻璃原料成分分类，主要用于连续玻璃纤维的分类，一般以不同的含碱量来区分。（1）无碱玻璃纤维（E玻纤）。目前，国内规定其碱金属氧化物含量不大于0.5%，国外一般为1%左右。（2）中碱玻璃纤维（C玻纤）：碱金属氧化物含量在11.5%—12.5%之间。
（3）有碱玻璃（A玻璃）：类似于窗玻璃及玻璃瓶的钠钙玻璃；（4）特种玻璃纤维。
2.以单丝直径分类。玻璃纤维单丝呈圆柱形，以其直径的不同可以分成几种：粗纤维：30μm;初级纤维20μm；中级纤维：10—20μm；高级纤维：3—10μm（亦称纺织纤维）。对于单丝直径小于4μm的玻璃纤维称为超细纤维。
3.以纤维外观分类。有连续纤维，其中有无捻粗纱及有捻粗纱（用于纺织）、短切纤维、空心玻璃纤维、玻璃粉及磨细纤维等。
4.以纤维特性分类。根据纤维本身具有的性能可分为：高强玻璃纤维、高模量玻璃纤维、耐高温玻璃纤维、耐碱玻璃纤维、耐酸玻璃纤维、普通玻璃纤维（指无碱及中碱玻璃纤维）。
二.玻璃纤维的化学性能
①玻璃纤维除对氢氟酸、浓碱、浓磷酸外，对所有化学药品和有机溶剂都有良好的化学稳定性。②中碱玻璃纤维对酸的稳定性是较高的，但对水的稳定性是较差的；无碱玻璃纤维耐酸性较差，但耐水性较好；
③中碱玻璃纤维和无碱玻璃纤维，从弱碱液对玻璃纤维强度的影响看，二者的耐碱性相接近。④温度对玻璃纤维的化学稳定性有很大影响，在100℃以下时，稳定每升高10℃，纤维在介质侵蚀下的破坏速度增加
50—100%；当温度升高到100℃以上时，破坏作用将更剧烈。同样的玻璃纤维，受不同体积的侵蚀介质作用，其化学稳定性不同，介质的体积越大，对纤维的侵蚀越严重。
2.玻璃纤维生产过程中的浸润剂的作用？常用的浸润剂有哪些？有何特点？
答：一（1）原丝中的纤维不散乱而能相互粘附在一起；（2）防止纤维间的磨损；（3）原丝相互间不粘结在一起；（4）便于纺织加工等。
二.常用的浸润剂有石蜡乳剂和聚醋酸乙烯酯两种，前者属于纺织型，后者属于增强型。石蜡乳剂中主要含有石蜡、凡士林、硬酯酸和受压汽油等矿物脂类的组分，这些组分有利于纺织加工，但严重地阻碍树脂对玻璃布的浸润，影响树脂与纤维的结合。因此，用含石蜡乳剂的玻璃纤维及其制品，必须在浸胶前除去。聚醋酸乙烯酯对玻璃钢性能影响不大，浸胶前可不比去除。但这种浸润剂在纺织时易使玻璃纤维起毛，一般用于生产无捻粗纱，无捻粗纱织物，以及短切纤维和短切纤维毡。
3.玻璃纤维的强度为什么比同成分的块状玻璃高几十倍？用微裂纹理论和定向拉伸来解释强度
①微裂纹假说认为，玻璃的理论强度取决于分子或原子间的引力，其理论强度很高，可达到2000—12000MPa。由于微裂纹的存在，使玻璃在外力作用下受力不均，在危害最大的微裂纹处，产生应力集中，从而使强度下降。另外，玻璃纤维高温成型时减少了玻璃溶液的不均一性，使微裂纹产生的机会减少。此外，玻璃纤维的断面较少，随着断面的减小，使裂纹存在的几率也减小，从而使纤维强度提高。
②玻璃纤维在成型过程中由于拉丝机的牵引力作用，使玻纤内部分子产生一定的定向排列，抗拉强度提高。
4.玻璃纤维强度的影响因素有哪些？为什么？主要是微裂纹理论的应用
答：①一般情况，玻璃纤维的拉伸强度随直径变细而拉伸强度增加。
②拉伸强度也与纤维的长度有关，随着长度增加拉伸强度显著下降。纤维直径和长度对拉伸强度的影响，可用“微裂纹理论”给予解释，随着纤维直径的减小和长度的缩短，纤维中微裂纹的数量和大小就会相应地减小，这样强度就会相应地增加，纤维越长，产生微裂纹的概率越大。
③化学组成对强度的影响，纤维的强度与玻璃的化学成分关系密切。一般来说，含碱量越高，强度越低。研究表明，高强和无碱玻璃纤维由于成型温度高、硬化速度快、结构键能大等原因，而具有很高的拉伸强度。纤维的表面缺陷对强度影响巨大。各种纤维都有微裂纹时强度相近，只有当表面缺陷减小到一定程度时，纤维强度对其化学组成的依赖关系才会表现出来。
④存放时间对纤维强度的影响——纤维的老化。当纤维存放一段时间后，会出现强度下降的现象，称为纤维的老化。这主要取决于纤维对大气水分的化学稳定性。
⑤施加负荷时间对纤维强度的影响——纤维的疲劳。玻璃纤维的疲劳一般是指纤维强度随施加负荷时间的增加而降低的情况。玻璃纤维疲劳的原因，在于媳妇作用的影响，即水分吸附并渗透到纤维微裂纹中，在外力的作用下，加速裂纹的扩展。
⑥玻璃纤维成型方法和成型条件对强度也有很大影响。如玻璃硬化速度越快，拉制的纤维强度也越高。
5.碳纤维的制造方法有几种？碳纤维的主要性能是什么？两种制造方法
答：①碳纤维制造方法可分为两种类型，即气相法和有机纤维碳化法。②碳纤维主要性能：低密度，高强度，高模量，耐高温，低电阻，高传导，低膨胀，耐辐射以及化学稳定性好（除硝酸等少数强酸外，几乎对所有药品均稳定，对碱也稳定）等特性。
6.目前制作碳纤维主要原材料有哪三种？
①人造丝（粘胶纤维）；②聚丙烯腈（PAN)纤维，它不同于腈纶毛线；③沥青
7.有机纤维制作碳纤维所选择条件是什么？一般分为哪几步？五步
答：一.天然纤维、再生纤维和合成纤维都可用来制备碳纤维。选择的条件是加热时不熔融，可牵伸，且碳纤维产率高。
二（1）拉丝：可用湿法、干法或者熔融状态三种方法进行。（2）牵伸：在室温以上，通常是100—300℃范围内进行（3）稳定：通过400℃加热氧化的方法。（4）碳化：在1000—2000℃范围内进行。（5）石墨
化：在2000—3000℃范围内进行。
8.石墨纤维与碳纤维相比，在制作方法、结构与主要性能上有何不同？
答碳纤维主要含无定型C，C含量约为95%，热处理温度1200—1500℃，石墨纤维含较多的结晶C，C含量99%以上，热处理温度2000℃以上，制造纤维时的温度不同造成以上差别。
9.芳纶纤维主要有几种？作为增强材料的芳纶纤维有何主要性能特点？用结构特点解释性能。
1.芳纶-29，芳纶-49，芳纶
2.高强度、高模量、冲击性能好、耐高温、耐腐蚀、低密度
10.阐述硼纤维的制造方法与主要性能特点？
答：1.硼纤维是一种将硼元素通过高温化学气相沉积法在钨丝表面制成的高性能增强纤维，具有很高的比强度和比模量。2.强度高、模量高、密度小、弯曲强度比拉伸强度好。缺点：因碳纤维常温常温下为惰性特质，高温下与金属反应，需在表面沉积SiC层。
四．复合材料的界面
1.复合材料的界面定义是什么，包括哪些部分，有何特点？有哪些效应？五个效应
答：①复合材料的界面是指机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。
②它包含基体和增强物的部分原始接触面、基体与增强物相互作用生成的反应产物、此产物与基体及增强物的接触面，基体和增强物的互扩散层，增强物上的表面涂层、基体和增强物上的氧化物及它们的反应产物等。
③A性能和结构上不同于基体和增强材料；B具有一定的厚度；C连接基体与增强材料；D能够传递载荷。
④（1）传递效应：界面能传递力，即将外力传递给增强物，起到基体和增强物间的桥梁作用。
（2）阻断效应结合适当的界面有阻止裂纹扩展、中断材料破坏、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，如抗电性、电感应性、磁性、耐热性、尺寸稳定性等。
（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，如透光性、隔热性、隔音性、耐机械冲击及耐热冲击性等。
（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，如强的弹性、低的膨胀性、耐冲击性和耐热性等。
2.金属基复合材料的界面的主要问题是什么？怎样进行控制？P67(界面的化学反应) 三条途径
答：①在金属基复合材料中往往由于基体与增强物发生相互作用生成化合物，基体与增强物的互相扩散而形成扩散层，增强物的表面预处理涂层，使界面的形状、尺寸、成分、结构等变得非常复杂。
②A对增强材料进行表面涂层处理；B选择金属元素；C优化制备工艺和参数。
3.金属基复合材料界面的结合形式有哪几种？
物理结合溶解和浸润结合反应结合
4.常用的增强材料(玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、SiC纤维等)的表面如何处理可改善复合材料的界面效果?
答：表面处理：在增强材料表面涂覆上一种称为表面处理剂的物质，这种表面处理剂包括浸润剂及一系列偶联剂和助剂等物质，以利于增强材料与基体间形成一个良好的粘结界面，从而达到提高复合材料各种性能的目的。
①玻璃纤维：Ⅰ前处理法Ⅱ后处理法Ⅲ迁移法
②碳纤维：氧化、沉积、电聚合与电沉积、等离子体处理等。
③硼纤维：与树脂基体复合可不用表面处理；与金属基体复合采用SiC陶瓷涂层。
5.聚合物基复合材料、陶瓷基复合材料界面有哪些特点，都有哪些优化设计的方法？
答：一、对于聚合物基复合材料，其界面的形成可以分成两个阶段：第一阶段是基体与增强纤维的接触与
浸润过程。第二阶段是聚合物的固化阶段。（1）首先应考虑如何改善增强材料与基体间的浸润性；（2）适度的界面粘结；（3）减少复合材料成型中形成的残余应力；（4）调节界面内应力，减缓应力集中。 二、在陶瓷基复合材料中，增强纤维与基体之间形成的反应层质地比较均匀，对纤维和基体都能很好地结合，但通常它是脆性的。（1）改变基体元素；（2）增强体表面涂层。
6.复合材料的复合法则—混合定律？
答：满足以下条件：1.复合材料宏观上是均值的，不存在内应力；2.各组分材料是均质各项同性及线弹性材料；3.各组分间粘结牢固，无空隙，不产生相对滑移。在复合材料中，在已知各组分材料的力学性能、物理性能的情况下，复合材料的力学性能和物理性能主要取决于组成复合材料的材料组分的体积百分比（vol.%）：
Pc ：复合材料的某性能，如强度、弹性模量、热导率等； Pi ：各组分材料的对应复合材料的某性能； V ：组成复合材料各组分的体积百分比； i ：表示组成复合材料的组分数。
7.7.什么是复合材料的相容性？相容性分为哪两种？各指什么？ 物理和化学相容性 答：相容性指复合材料在制造、使用过程中各组分之间相互协调、配合的程度。
相容性关系到复合材料中的各组分材料能否有效发挥其作用以及复合材料整体的结构和性能能否长期稳定。相容性包括物理相容性和化学相容性。
1、物理相容性：热膨胀系数 （1）基体应具有足够的韧性和强度，能够将外部载荷均匀地传递到增强剂上，而不会有明显的不连续现象。
（2）由于裂纹或位错移动，在基体上产生的局部应力不应在增强剂上形成高的局部应力。 （3）基体与增强相热膨胀系数的差异对复合材料的界面结合及各类性能产生重要的影响。
2、化学相容性：主要指基体与增强体之间有无化学反应。化学反应会不同程度地损伤增强材料的性能。 8.计算纤维的不同排列方式，纤维间距R 与Vf 的关系式。V f 纤维体积含量
纤维立方
纤维六方 正方形阵列
六边形阵列
五．聚合物基复合材料
1.聚合物基复合材料的主要性能是什么？
答：1.具有较高的比强度和比模量；2.抗疲劳性能好；3.减振性能好； 4.高温性能好；5.安全性好；6.可设计性强、成型工艺简单。
2.常用的三种GFRP （玻璃纤维增强的三种常用塑料）的主要性能如何？
答：GFRP 的突出特点是比重小、比强度高，还具有良好的耐腐蚀性，也是一种良好的电绝缘材料，还具有保温、隔热、隔音、减振等性能。玻璃纤维增强环氧、酚醛、聚酯树脂除具有上述共同的性能特点外，
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各自具有特殊的性能。
①玻璃纤维增强环氧树脂是GFRP中综合性能最好的一种②玻璃纤维增强酚醛树脂是各种GFRP中耐热性最好的一种③玻璃纤维增强聚酯树脂最突出的特点是加工性能好，它的透光性好，价格很便宜。
3.聚合物基复合材料的原材料选择原则与纤维选择原则是什么？P90
（1）①比强度、比刚度高的原则；②材料与结构的使用环境相适应的原则；③满足结构特殊性要求的原则；④满足工艺性要求的原则；⑤成本低、效益高的原则。
（2）纤维选择：先根据结构的功能选取能满足一定的力学、物理和化学性能纤维，然后按比强度、比刚度和性价比选取纤维规格。
4.聚合物基复合材料的主要制造方法有哪些？（针对长纤维、短纤维或颗粒各举一两例）
答：1.注射成型；挤出成型；热塑性片状模塑料热冲压成型
2.热塑性树脂基复合材料成型工艺，分别适用于短纤维增强和连续纤维增强热塑性复合材料两类。
5.聚合物基复合材料的结构设计过程中要考虑哪些主要因素？基本过程如何？P87
答：主要因素：结构质量、研制成本、制造工艺、结构鉴定、质量控制、工装模具的通用性及设计经验等。（1）明确设计条件。材料设计。结构设计。
六．金属基复合材料★（重点）
1.金属复合材料的基体性能与应用？
答：金属基复合材料与传统的金属材料相比，它具有较高的比强度与比刚度，而与树脂基复合材料相比，它又具有优良的导电性与耐热性，与陶瓷材料相比，它又具有高韧性和高冲击性能。这些优良的性能让它在航空航天领域得到广泛应用。
2.金属基复合材料的主要增强材料有哪些？
1.纤维晶须颗粒
2.碳纤维、硼纤维、SiC纤维、铝纤维
3.金属基复合材料的常用制造方法有哪些？适合于制作长、短纤维增强复合材料是什么方法？
（1）连续增强相金属基复合材料的制备工艺
铝合金—固态、液态法
碳纤维
镁合金—固态、液态法
硼纤维
钛合金—固态法
碳化硅纤维
高温合金—固态法
氧化铝纤维
金属间化合物—固态法
（2）不连续增强相金属基复合材料的制备工艺
颗粒 晶须 短纤维
常用制备方法：固态法、液态法、原位生长法、粉末冶金法、喷射成型法。 制造长纤维增强复合材料方法：固态法、液态法。
4.制备金属基体复合材料时，制备工艺的选择原则？金属基复合材料的制造难点是什么？ 答：一、1）基体与增强剂的选择，基体与增强剂的结合； 2）界面的形成机制，界面产物的控制及界面设计； 3）增强剂在基体中的均匀分布；
4）制备工艺方法及参数的选择和优化；
5）制备成本的控制和降低，工业化应用的前景。
二、 ①容易发生界面反应，因为需要高的制造温度（高于或接近于基体的熔点）； ②许多增强纤维对基体的浸润性差，甚至不完全浸润； ③如何均匀分布增强体。
5.如何去解决金属基复合材料的界面反应问题？ 3种方式 ① 增强剂的表面改性处理
② 金属基体改性（添加微量合金元素） ③ 优化制备工艺参数，采用新工艺。
7.为什么铝基体是最常用的MMC 金属基体？铝基复合材料都有哪些种类？常见的增强体有哪些？ 答：①铝基体为面心立方结构，具有良好的塑性和韧性，易加工、工程可靠性及价格低廉等优点，为其在工程上应用创造了有利的条件。
②硼、碳、碳化硅、氧化铝等纤维和不锈钢 ③碳化硅、氧化铝、碳化硼、氧化硅、碳化钛
8.目前影响金属基复合材料的应用扩大的主要问题有哪些？
工艺技术复杂、价格昂贵、性能有待改进、工艺尚需完整、设计与使用经验不足、相容性问题、如何提高界面粘结强度
七．陶瓷基复合材料
1．陶瓷基复合材料常用哪些增强材料？
答：陶瓷基复合材料中的增强体通常也称为增韧体。从几何尺寸上可分为纤维（长、短纤维）、晶须和颗粒三类。
2．陶瓷基复合材料的常用制造方法有哪些？ 泥浆烧铸法：热压烧结法：浸渍法：
3．如何提高陶瓷基复合材料的韧性？
铝合金 — 固态、液态、原位生长、喷射成型法
镁合金——液态法
钛合金 —— 固态、液态法、原位生长法
高温合金 —— 原位生长法
金属间化合物 —— 粉末冶金、原位生长法
答：（1）非相变第二相颗粒增韧①微裂纹增韧（钉扎作用、应力释放作用）；②裂纹偏转和裂纹桥联增韧 （2）延性颗粒增韧（闭合裂纹）（3）纳米颗粒增韧（4）相变增韧
4. 长纤维增韧的陶瓷复合材料的增韧机理是什么？ 裂纹弯曲和偏转 脱粘 纤维桥结 八．其它复合材料
1.什么是C/C 复合材料？有何主要特性？为什么要对碳碳复合材料进行抗氧化保护？ C/C 复合材料的制造工艺方法与应用。
答：①C/C 复合材料是以碳（或石墨）纤维及其织物为增强材料，以碳（或石墨）为基体，通过加工处理和碳化处理制成的全碳质复合材料。
②耐高温、耐化学药品性③解决碳碳复合材料高温抗氧化的途径主要是，采用在碳碳复合材料表面施加抗氧化涂层，使C 与O2隔开，保护碳碳复合材料不被氧化。另一个解决高温抗氧化的途径是，在制备碳碳复合材料时，在基体中预先包含有氧化抑制剂。 1.碳纤维成型物 2.预浸物
3.短纤维与 沥青或树脂 混合物
2.什么是纳米复合材料？
答：纳米复合材料(nano composites)是指分散相尺度至少有一维小于100 nm 的复合材料。 （小尺寸效应；表面效应；量子尺寸效应；宏观量子隧道效应）
3.混杂纤维复合材料的定义？混杂纤维主要有哪些？举例说明混杂纤维复合材料如何提高性能？ 答：（1）目前我们主要研究的混杂纤维复合材料的含义是指由两种或两种以上的连续增强纤维增强同一种树脂基体的复合材料。
（2）混杂纤维复合材料所用的增强材料主要有碳纤维、开芙拉纤维、玻璃纤维等，其力学性能主要由增强纤维承担。
（3）1.提高并改善复合材料的某些性能 如碳纤维复合材料冲击强度低，用0.15玻纤与碳纤混杂 2.使结构设计与材料设计统一的性能 如先进远程导弹承力、抗烧蚀 3.使构件设计自由度扩大的性能 如高速飞机机翼 4.具有使材料成本降低的性能 如沥青转变为液晶 ● 玻璃钢：用玻纤增强的热固性树脂。
● 玻纤稳定性影响因素：1.玻纤化学成分2.纤维表面情况3.侵蚀介质体积和温度4.玻纤纱规格和性能 ● C/C ：树脂碳、热解碳、碳纤维
● 碳纤维树脂基：C/SiC 复合涂层 ；硼纤维和金属基：SiC 涂层
● 纳米复合材料：以树脂、橡胶、陶瓷和金属等基体为连续相，以纳米尺寸的金属、半导体、刚性粒子
和其它无机离子、纤维、纳米碳管等改性为分散相，通过适当的制备方法将改性剂均匀地分散于基体材料中，形成一相含有纳米尺寸材料的复合体系，这一体系材料称为纳米复合材料。
①CVD 渗透
②浸渍树
脂或沥青
⑤碳化
⑥碳/碳 复合材料
⑦石墨化
石墨化的碳/碳复合材料
④喷射成型
③热压成型
复合材料总思考题及参考答案
复合材料概论总思考题 一．复合材料总论 1.什么是复合材料？复合材料的主要特点是什么？ ①复合材料是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。 ②1）组元之间存在着明显的界面；2）优良特殊性能；3）可设计性；4)材料和结构的统一 2.复合材料的基本性能（优点）是什么？——请简答6个要点 （1）比强度，比模量高（2）良好的高温性能（3）良好的尺寸稳定性（4）良好的化学稳定性（5）良好的抗疲劳、蠕变、冲击和断裂韧性（6）良好的功能性能 3.复合材料是如何命名的？如何表述？举例说明。4种命名途径 ①根据增强材料和基体材料的名称来命名，如碳纤维环氧树脂复合材料 ②(1) 强调基体：酚醛树脂基复合材料（2）强调增强体：碳纤维复合材料 （3）基体与增强体并用：碳纤维增强环氧树脂复合材料（4）俗称：玻璃钢 5.复合材料在结构设计过程中的结构层次分几类，各表示什么？在结构设计过程中的设计层次如何，各包括哪些内容？ 3个层次 答：1、一次结构：由集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材料的力学性能、相几何和界面区的性能； 二次结构：由单层材料层复合而成的层合体，其力学性能决定于单层材料的力学性能和铺层几何三次结构：指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。 2、①单层材料设计：包括正确选择增强材料、基体材料及其配比，该层次决定单层板的性能； ②铺层设计：包括对铺层材料的铺层方案作出合理安排，该层次决定层合板的性能； ③结构设计：最后确定产品结构的形状和尺寸。 6.试分析复合材料的应用及发展。 答：①20世纪40年代，玻璃纤维和合成树脂大量商品化生产以后，纤维复合材料发展成为具有工程意义的材料。至60年代，在技术上臻于成熟，在许多领域开始取代金属材料。 ②随着航空航天技术发展，对结构材料要求比强度、比模量、韧性、耐热、抗环境能力和加工性能都好。针对不同需求，出现了高性能树脂基先进复合材料，标志在性能上区别于一般低性能的常用树脂基复合材料。以后又陆续出现金属基和陶瓷基先进复合材料。 ③经过60年代末期使用，树脂基高性能复合材料已用于制造军用飞机的承力结构，今年来又逐步进入其他工业领域。
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。
复合材料特性
（1）力学性能 石墨烯被认为是迄今为止强度最高的物质，添加石墨烯可以增加聚合物的力学性能。拓展石墨烯的改性范围，开发出多种的增强复合材料变得尤为重要。改性的程度有许多影响因素，例如强相的浓度和在基质中的分布状态，界面粘合性和增强相的长径比等。石墨稀纳米片和聚合物基体之间的界面粘合性强，是进行有效加固的关键。局部两相间不相容性可能由于石墨稀对基体的附着力差而降低应力转移几率，导致了一个较低的机械性能复合材料。可使用氢键和范德华力非共价键改善界面相互作用，提高聚合物基体机械性能[1]。 尽管些物理相互作用可以提高复合材料的性能，在外部受力下填料与基体之间相对移动是不可避免的。这限制了材料的最大使用强度。为了缓解该问题，关键是选择有效的手段，提高界面与基体间的抗剪切强度。改善填料与基体之间靠共价键形成的应力传递。例如，利用GO表面的羟基（-OH）与聚氨酯链上的端部的-NCO基团反应，形成聚氨甲酸酯键(-NH-CO)而共价键合到聚氨酯上。（2）导电导热性能 石墨烯的导电性能是目前已知导电材料中最好的，其载流子迁移率达15000 cm2·V- 1·s- 1[ 2]。这个数值是目前已知具有最高迁移率的锑化铟材料的两倍，是商用硅片迁移率的10倍以上。石墨烯具有高导电性，当加入到聚合物基体中，可导电的石墨烯分散在基体中形成导电网络，可以大大提高复合材料的导电性。复合材料表现出导电性随石墨烯含量的增加呈现一种非线性增长。 石墨烯的导热性能很高，在室温下为3000W·M-1·K-1，已被用来作为基体填充物，以改善聚合物的热导率和热稳定性。片状石墨稀的二维片层结构在聚合物较低的界面热电阻，从而产生更好的导电性增强聚合物复合材料。其他因素，例如石墨稀片的长径比，取向和分散，基体的种类等也将影响复合材料的热性能。（3）热稳定性 热稳定性是复合材料的另一个重要性能，可以通过在聚合物基体中嵌入石墨烯来实现。高的热稳定性和层状结构的石墨烯的加入，会使复合材料热性能显著提高。Ramanathan等[3]系统研究发现石墨烯的加入可以使聚甲基丙烯酸甲酯的模量、强度、玻璃化转变温度和热分解温度大幅度提高。并且石墨烯的作用效果远远好于单壁碳纳米管和膨胀石墨。 （4）气体阻隔性能 石墨烯的加入相对于原始的聚合物可以显着减少气体对聚合物复合材料的透过率。各种研究表明,气体渗透性降低可能由于石墨稀长径比和高表面积,以及在聚合物基体中形成的“弯曲通道”效应 (tortuous path effect)，从而有效的阻隔了气体分子的扩散和穿透。Pinto等[4]研究了聚乳酸/石墨稀复合材料对氧气和氮气的阻隔性。结果表明，与未加入石墨稀前相比在复合物中使用0.4%(重量)添加量可以使复合材料对氧气的透过量下降三倍,对氮气的透过量下降四倍。（5）吸附性能 众所周知，吸附强烈依赖于孔隙结构和表面面积，以及吸附剂的官能团。石
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。 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 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（）。 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B．制件的铺层 C．固化及后处理加工D．干燥 15、有关环氧树脂，说法正确的是（） 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 D、属于热塑性塑料 二、判断题(20分，每题2分)【得分：】 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。（）
复合材料复习题
复合材料复习题 1、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Si3N4复合材料、碳化钨/钴复合材料，切割工具；碳/碳复合材料，导弹、宇航工业的防热材料（抗烧蚀），端头帽、鼻锥、喷管的喉衬。 赋予功能：赋予复合材料特殊的物理、化学功能。作用取决于功能体的化学组成和结构。例：1-3型PZT棒/环氧树脂压电复合材料，换能器，用于人体组织探测。 2、复合材料为何具有可设计性？简述复合材料设计的意义。如何设计防腐蚀（碱性）玻璃纤维增强塑料？ 组分的选择、各组分的含量及分布设计、复合方式和程度、工艺方法和工艺条件的控制等均影响复合材料的性能，赋予了复合材料性能的可设计性。 意义：①每种组分只贡献自己的优点，避开自己的缺点。②由一组分的优点补偿另一组分的缺点，做到性能互补。③使复合材料获得一种新的、优于各组分的性能（叠加效应）。优胜劣汰、性能互补、推陈出新。 耐碱玻璃纤维增强塑料的设计：使用无碱玻璃纤维和耐碱性树脂（胺固化环氧树脂）。在保证必要的力学性能的前提下，尽量减少玻璃纤维的体积比例，并使树脂基体尽量保护纤维不受介质的侵蚀。 3、简述复合材料制造过程中增强材料的损伤类型及产生原因。 力学损伤：属于机械损伤，与纤维的脆性有关。脆性纤维（如陶瓷纤维）对表面划伤十分敏感，手工操作、工具操作，纤维间相互接触、摆放、缠绕过程都可能发生。 化学损伤：主要为热损伤，表现为高温制造过程中，增强体与基体之间化学反应过量，增强体中某些元素参与反应，增强体氧化。化学损伤与复合工艺条件及复合方法有关。热损伤伴随着增强体与基体之间界面结构的改变，产生界面反应层，使界面脆性增大、界面传递载荷的能力下降。 4、简述复合材料增强体与基体之间形成良好界面的条件。 在复合过程中，基体对增强体润湿；增强体与基体之间不产生过量的化学反应；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。 5、什么是相乘效应？举例说明。 两种具有转换效应的材料复合在一起，产生了连锁反应，从而引出新的机能。可以用通式表示：X/Y·Y/Z=X/Z （式中X、Y、Z分别表示各种物理性能）。 压磁效应?磁阻效应=压敏电阻效应；闪烁效应?光导效应=辐射诱导导电。 例：磁电效应（对材料施加磁场产生电流）——传感器，电子回路元件中应用。 压电体BaTiO3与磁滞伸缩铁氧体NiFe2O4烧结而成的复合材料。对该材料施加磁场时会在铁氧体中产生压力，此压力传递到BaTiO3，就会在复合材料中产生电场。最大输出已达103 V·A。 单一成分的Cr2O3也有磁电效应，但最大输出只有约170 V·A。 6、推导单向板复合材料中纤维体积分数与纤维半径的关系（以正方形阵列为例）。 纤维体积：(4?1/4)πr2l=πr2l 复合材料体积：(2R)2l=4R2l 纤维体积分数：V f=πr2l/(4R2l)= πr2/(4R2) 纤维间距与纤维体积分数的关系： s=2R-2r=2[πr2/(4V f)]1/2-2r=2[(π/4V f)1/2-1]r 7、什么是材料复合的结构效果？试述其内涵。 结构效果是指在描述复合材料的性能时，必须考虑组分的几何形态、分布形态和尺度等可变因素。这类效果往往可以用数学关系描述。 结构效果包括：1、几何形态效果（形状效果）：决定因素是组成中的连续相。对于1维分散质，当分散质的性质与基体有较大差异时，分散质的性能可能会对复合材料的性能起支配作用。2、分布形态效果（取向效果）：又可分为几何形态分布（几何体的取向）和物理性能取向：导致复合材料性能的各向异性，对复合材料的性能有很大影响。3、尺度效果：影响材料表面物理化学性能（比表面积、表面自由能）、表面应力分布和界面状态，导致复合材料性能的变化。 8、简述单向复合材料的细观力学分析模型的基本假设的要点。 单元体：宏观均匀、无缺陷、增强体与基体性能恒定、线弹性。 增强体：匀质、各向同性、线弹性、定向排列、连续。
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
(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
1、复合材料的定义、分类、命名 定义：用经过选择的、含一定数量比的两种或两种以上的组分（或称组元），通过人工复合、组成多相、且各相之间有明显界面的、具有特殊性能的固体材料。 命名：（1）基体材料名称与增强体材料并用 （2）强调增强体时以增强体材料的名称为主 （3）强调基体时以基体材料的名称为主 分类：按基体材料分：聚合物基复合材料，金属基复合材料，陶瓷基复合材料，水泥基复合材料，碳基复合材料； 按增强材料形态分为以下三类 （1）、纤维增强复合材料： a.连续纤维复合材料 b.非连续纤维复合材料 （2）、颗粒增强复合材料：包括微米颗粒和纳米颗粒； （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。 （4）、层叠复合材料 按材料作用分两类 ①功能复合材料：使用的是材料的光、电、磁、热、声等非力学性能 ②结构复合材料：应用的材料的力学性能 2、复合材料都有哪些部分组成，各部分的作用是什么？ 复合材料的结构通常是一个相为连续相，称为基体；基体的作用是将增强体粘合成整体并使复合材料具有一定的形状，传递外界作用力、保护增强体免受外界的各种侵蚀破坏作用。当然也决定复合材料的某些性能和加工工艺 另一相是以独立的形态分布在整个连续相中的分散相，与连续相相比，这种分散相的性能优越，会使材料的性能显著增强，故常称为增强体(也称为增强材料、增强相等，功能复合材料中也称功能体)。 相界面是一个具有一定厚度的，结构随组分而异、与基体和增强体明显不同的新相。界面区的范围是从增强体内部性质不同的一点开始，到基体内整体性质相一致的点之间的区域。 界面是基体和增强体之间连接的纽带，是应力及其他信息传递的桥梁。它的结构、性能以及结合强度等因素，直接关系到复合材料的性能。 3、复合材料都有哪些性能特点？ （1）比强度、比模量高（2）良好的抗疲劳性能（3）优良的高温性能（4）减震性好（5）破断安全性好。 4、复合材料的界面定义是什么，包括哪些部分？ 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。 包括：基体表面区，相互渗透区，增强剂表面区 5、复合材料界面具有哪些效应，都有哪些界面理论？ 界面的效应： (1)传递效应界面能传递力，即将外力传递给增强物，起到基体和增强物之间的桥梁作用。 (2)阻断效应结合适当的界面有阻止裂纹扩展、中断材料破坏、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，如抗电性、电感应性、磁性、耐热性、尺寸稳定性等。
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：
复合材料的特点及应用
复合材料的特点及应用 定义：复合材料是由两种或多种不同类型、不同性能、不同形态、不同成分和不同相型的组分材料，通过适当的复合方法，将其组合成一种具有整体结构特性的，使用性能优异的材料体系。 复合材料品种较多，按基本分类通常为：金属基复合材料、陶瓷基复合材料、树脂基复合材料、碳/碳复合材料和纳米复合材料。 在这里，且介绍我们从事的树脂基复合材料。 树脂基复合材料主要由树脂基体、增强材料、填料与助剂组成。 一、常用的热固性树脂基本有：不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、乙烯基酯树脂、有机硅树脂等。见表1 表1几种热固性树脂及复合材料的主要特性和用途 二、树脂基复合材料常用的增强材料有玻璃纤维及其织物、芳纶纤维及其织物、碳纤维及其织物、高拉伸聚乙烯纤维及其织物以及其他高性能纤维及其织物等。 三、树脂基复合材料的主要特点 1.材料的形成与制品的成型同时完成。 利用复合材料形成和制品成型同时完成的特点，可以实现大型制品一次性成型，从而简化了制品结构并且减少了组成零件和联接零件的数量，这对减轻制品质量，降低工艺消耗和提高结构使用性能十分有利。 2.制品轻质高强、具有突出的比强度、比模量 纤维增强制品相对密度仅有1.4～2.0，只有普通钢的1/4～1/6，比铝合金还轻1/3。而机械强度却达到或超过普通钢的水平。玻璃纤维增强的环氧复合材料拉伸强度和弯曲强度均在400Mpa以上。碳纤维增强的环氧树脂比强度、比模量见表2
表2 1.03×）× 0.13×0.27× 可见复合材料的比强度比钢高3～8倍，比模量高3～6倍。 3.尺寸稳定性好 4.优越的耐热、耐高温特性。一般其热变形温度在150℃～260℃之内。 5.电性能优良 由于复合材料具备的优良的电性能，其制品不存在电化学腐蚀和杂散电流腐蚀，可广泛地用于制造仪表、电机及电器中的绝缘零部件，以提高电气设备的可靠性并延长其使用寿命。此外，制品在高频作用下良好的介电性和微波透过性，已用于制造多种雷达罩等高频绝缘产品。 6.卓越的耐腐蚀性 对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐等介质具有良好的化学稳定性，特别是在强的非氧化性酸和相当广泛的PH值范围内的介质中具有良好的稳定性。 7.可设计性、可配制性显著 鉴于复合材料的上述优越特性，多用于制造机械结构件、绝缘件、高频受力件和其他功能性结构部件。
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。
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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。 8. 偶联剂：能在树脂基体与增强材料的界面间促进或建立更强结合的一种物质。 9. 片状模塑料：由树脂、短切或未经短切的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的薄片状中间制品，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的总体积之比。
复合材料的性能和应用
摘要：近年来，各种复合材料制备技术日益更新，从陶瓷基复合材料、金属基复合材料到聚合物基复合材料，各种制备技术都得到了很大改善，使得复合材料的性能和应用得到了显著提高。本文综述陶瓷基复合材料、金属基复合材料、聚合物基复合材料等几种重要的研究方法以及应用。 关键词：先进，复合材料，制造技术。 正文：一·陶瓷基复合材料 工程陶瓷的开发是目前国内外甚为重视的新型材料研究领域。纯陶瓷材料因其脆性，不能满足苛刻条件下的使用要求。因此，目前广泛采取增韧技术来提高陶瓷的使用性能。纤维和晶须增韧陶瓷是一类有效的方法。用纤维来增韧陶瓷的技术是十年代以后开始的，最初是用碳纤维增强陶瓷，八十年代以来又开发了用陶瓷纤维和晶须增韧陶瓷，增韧效果不断取得进展，增韧技术也不断有所创新。连续纤维增强陶瓷基复合材料是最有前途的高温结构材料之一，以其优异的高韧性、高强度得到世界各国的高度重视。 连续纤维补强陶瓷基复合料(Continuous Fiber Reinforced Ceramic Matrix Composites，简称CFCC)是将耐高温的纤维植入陶瓷基体中形成的一种高性能复合材料。由于其具有高强度和高韧性，特别是具有与普通陶瓷不同的非失效性断裂方式，使其受到世界各国的极大关注。连续纤维增强陶瓷基复合材料已经开始在航天航空、国防等领域得到广泛应用.20世纪70年代初，科学家在连续纤维增强聚合物基复合材料和纤维增强金属基复合材料研究基础上，首次提出纤维增强陶瓷基复合材料的概念，为高性能陶瓷材料的研究与开发开辟了一个方向。随着纤维制备技术和其它相关技术的进步，人们逐步开发出制备这类材料的有效方法，使得纤维增强陶瓷基复合材料的制备技术日渐成熟。 由于纤维增强陶瓷基复合材料有着优异的高温性能、高韧性、高比强、高比模以及热稳定性好等优点，能有效地克服对裂纹和热震的敏感性[5-6]，因此，在重复使用的热防护领域有着重要的应用和广泛的市场。连续纤维增韧陶瓷基复合材料具有类似金属的断裂行为，对裂纹不敏感，不会发生灾难性破坏。其耐高温和低密度特性，使其成为发展先进航空发动机、火箭发动机和空天飞行器防热结构的关键材料。 二·金属基复合材料 金属基复合材料具有比强度高，比刚度高，耐热，耐磨，导热，导电，尺寸稳定等优点，是一种很有发展前途的新材料，金属基复合材料广泛应用于制造航空抗天零部件，也用于制造各种民用产品。 按基体分，金属基复合材料分为：铝基、镁基、钛基、锌基、铁基、铜基等金属基复合材料；按增强材料分，可分为：纤维增强金属基复合材料；其纤维有C、SiC、Si3N4、B4C、Al2O3等纤维；粒子增强金属基复合材料，增强粒子有：Al2O3、TiC、SiC、Si3N4、BN、SiC、MgO等。 纤维增强金属基复合材料的制造方法： （1）叠层加压法：工艺过程是：将金属（合金）箔片或纤维增强金属片按要求剪裁，并一层一层的进行叠层，然后加热加压进行成型和连接，一般是在真空或气体中进行。适于这种方法的材料有铝、钛、铜、高温合金，其增强纤维随需要而定。为了改善连接性能，有事在两片之间加入中间金属或在待连接表面涂覆或沉积一层中间金属。 （2）辊轧成型连接法：其主要的基材是铝、钛箔片，增强纤维主要是B、C、SiC、Si3N4等，有时在基材表面要涂覆一层低熔点的中间金属，增强纤维表面要预先浸沾铝或经物理气相沉积（PVI）、化学气相沉积（CVI）处理。 （3）钎焊法：在增强纤维与基材之间加入箔状、粉末状或膏状的钎料，经真空钎焊或保护钎焊而成。钎焊法可以制造管材、型材、叶片等。 （4）热等静压法：如图2所示，其工艺过程是：将纤维与基材进行叠层并装入一模具中，
复合材料原理与工艺课程习题 答案
复合材料原理与工艺课程习题 1、 增强体和功能体在复合材料中起的主导作用？ 答：1）填充：用廉价的增强体，特别是颗粒状填料可降低成本。 2）增强：（a ）功能体可赋予聚合物基体本身所没有的特殊功能。功能体 的这种作用主要取决于它的化学组成和结构。(b)纤维状或 片状增强体可提高聚合物基复合材料的力学性能和热性能。 其效果在很大程度上取决于增强体本身的力学性能和形态 等。 2、复合材料区别于单一材料的主要特点？ 答：1）不仅保持其原组分的部分优点，而且具有原组分不具备的特性； 2）材料的可设计性 ； 3）材料与结构的一致性。 3、材料复合效应的分类？ 答：（1）线性效应：线性指量与量之间成正比关系。平行效应、平均效应、相 补效应、相抵效应。 （2）非线性效应：非线性指量与量之间成曲线关系。相乘效应、诱导效应、 共振效应、系统效应。 4、建立材料的微观模型包含的内容？ 答：1）材料的几何结构模型，2）材料的物理模型，即计算场量的理论和方法。 5、推导并联传递方式中，复合材料的阻力系数 答：设外作用场强度为I 入，经均质材料响应后，传递输出场强度为I 出，则 材料总传递动力为：ΔI=I 入—I 出。（1） 材料传递时的阻力系数为α时，则传递通量q 为：q= -1/α×ΔI/Δl (2) 对于并联型复相结构，相间无能量交换，则系统的总通量q c 为各组分相同量之和：q c =Σq i (l ×V i ) (3) 式（2）代入式（3），得：qc= -Σ1/αi ×V i ×ΔI i /Δl i 由于组分相传递推动力梯度相等，故有： q c = —（Σ1/αi ×V i ）×ΔI/Δl= —1/α0×ΔI/Δl 则αc 为：1/αc =Σ1/αi ×V i 6、复合材料的界面层，除了在性能和结构上不同于相邻两组分相外，还具有哪些特点； 答: (1) 具有一定的厚度； (2) 性能在厚度方向上有一定的梯度变化； (3) 随环境条件变化而改变 。 i i c V ?=∑αα11
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。（ ）