復(fù)習(xí)重點(diǎn)應(yīng)試寶典

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第一章 總論1、名詞：復(fù)合材料 基體 增強(qiáng)體 結(jié)構(gòu)復(fù)合材料 功能復(fù)合材料復(fù)合材料(Composite materials)，是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料，通過物理或化學(xué)的方法，在宏觀上組成具有新性能的材料。包圍增強(qiáng)相并且相對較軟和韌的貫連材料，稱為基體相。細(xì)絲(連續(xù)的或短切的)、薄片或顆粒狀，具有較高的強(qiáng)度、模量、硬度和脆性，在復(fù)合材料承受外加載荷時是主要承載相，稱為增強(qiáng)相或增強(qiáng)體。它們在復(fù)合材料中呈分散形式，被基體相隔離包圍，因此也稱作分散相。結(jié)構(gòu)復(fù)合材料：用于制造受力構(gòu)件的復(fù)合材料。功能復(fù)合材料：具有各種特殊性能（如阻尼，導(dǎo)電，導(dǎo)磁，換能，摩擦，屏蔽等）的復(fù)合

2、材料。2、在材料發(fā)展過程中，作為一名材料工作者的主要任務(wù)是什么？（1）發(fā)現(xiàn)新的物質(zhì)，測試其結(jié)構(gòu)和性能；（2）由已知的物質(zhì)，通過新的制備工藝，改變其顯微結(jié)構(gòu)，改善材料的性能；（3）由已知的物質(zhì)進(jìn)行復(fù)合，制備出具有優(yōu)良性能的復(fù)合材料。3、簡述現(xiàn)代復(fù)合材料發(fā)展的四個階段。第一代：1940-1960 玻璃纖維增強(qiáng)塑料第二代：1960-1980 先進(jìn)復(fù)合材料的發(fā)展時期第三代：1980-2000 纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料第四代：2000年至今 多功能復(fù)合材料（功能梯度復(fù)合材料、智能復(fù)合材料）4、簡述復(fù)合材料的命名和分類方法。增強(qiáng)材料+（/）基體+復(fù)合材料按增強(qiáng)材料形態(tài)分：連續(xù)纖維復(fù)合材料，短纖維復(fù)合材料，粒

3、狀填料復(fù)合材料，編織復(fù)合材料；按增強(qiáng)纖維種類分類：玻璃纖維復(fù)合材料，碳纖維復(fù)合材料，有機(jī)纖維復(fù)合材料，金屬纖維復(fù)合材料，陶瓷纖維復(fù)合材料，混雜復(fù)合材料（復(fù)合材料的“復(fù)合材料”）；按基體材料分類：聚合物基復(fù)合材料，金屬基復(fù)合材料，無機(jī)非金屬基復(fù)合材料；按材料作用分類：結(jié)構(gòu)復(fù)合材料，功能復(fù)合材料。5、簡述復(fù)合材料的共同性能特點(diǎn)。(1)、綜合發(fā)揮各組成材料的優(yōu)點(diǎn)，一種材料具有多種性能；(2)、復(fù)合材料性能的可設(shè)計性；(3)、制成任意形狀產(chǎn)品，避免多次加工工序。6、簡述聚合物基復(fù)合材料的主要性能特點(diǎn)。(1)、 比強(qiáng)度、比模量大(2)、 耐疲勞性能好(3)、 減震性好(4)、 過載時安全性好(5)、 具

4、有多種功能性(耐燒蝕性能，摩擦性能好，電絕緣性能高，耐腐蝕性能優(yōu)良，有特殊的光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)特性。 )(6)、 很好的加工工藝性7、簡述金屬基復(fù)合材料的主要性能特點(diǎn)。(1)、高的比強(qiáng)度、比模量(2)、優(yōu)秀的導(dǎo)熱、導(dǎo)電性能(3)、熱膨脹系數(shù)小、尺寸穩(wěn)定性好(4)、良好的高溫性能(5)、良好的耐磨性能(6)、良好的疲勞性能和斷裂韌性(7)、不吸潮、不老化、氣密性好8、簡述陶瓷基復(fù)合材料的主要性能特點(diǎn)。(1)、強(qiáng)度高、硬度大(2)、耐高溫、抗氧化(3)、熱膨脹系數(shù)小(4)、耐腐蝕(5)、耐磨損(6)、相對密度小9、簡述水泥基復(fù)合材料的主要性能特點(diǎn)。水泥混凝土制品在壓縮強(qiáng)度、熱能等方面具有優(yōu)異的性能，

5、但抗拉伸強(qiáng)度低，破壞前的許用應(yīng)變小.10、試述復(fù)合材料的應(yīng)用。（1）、航空、航天、軍工領(lǐng)域的應(yīng)用（2）、交通運(yùn)輸方面的應(yīng)用汽車：發(fā)動機(jī)、車體、駕駛室、擋泥板、保險杠、儀表盤、驅(qū)動軸、板簧等。火車：車廂外殼、內(nèi)裝飾材料、整體衛(wèi)生間、車門窗、水箱等。（3）、化學(xué)工業(yè)方面的應(yīng)用 復(fù)合材料主要用于防腐蝕制品。譬如：大型儲罐、各種管道、通風(fēng)管道、煙囪、風(fēng)機(jī)、泵、閥、格柵等。（4）、在電氣工業(yè)方面的應(yīng)用 廣泛用于電機(jī)、電工器材等的制造。（5）、在建筑工業(yè)方面的應(yīng)用 廣泛用于裝飾、承力結(jié)構(gòu)、混凝土構(gòu)件、建筑物的修補(bǔ)等。（6）、在機(jī)械工業(yè)方面的應(yīng)用 應(yīng)用十分廣泛，譬如：各種葉片、風(fēng)機(jī)、齒輪、皮帶輪、滾動軸承、

6、防護(hù)罩、刀具等。（7）、在體育用品方面的應(yīng)用 廣泛用于制造賽艇、賽車、劃槳、撐桿、球拍、弓箭、雪橇、運(yùn)動鞋等等。 （8）、復(fù)合材料在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用11、簡述復(fù)合材料發(fā)展中的普遍問題。（1）價格（成本）問題 （2）可靠性問題（3）材料回收再生問題12、試述復(fù)合材料發(fā)展的方向。一、降低成本（1）原材料（2）成型工藝（3）設(shè)計(4)加強(qiáng)對實(shí)用可靠性的研究。（5）以絕對優(yōu)勢占領(lǐng)某些特定產(chǎn)品市場，使其他材料無法與之競爭。二、 高性能復(fù)合材料的研制高性能復(fù)合材料就是指高強(qiáng)度、高模量、耐高溫等特性的復(fù)合材料。三、功能性復(fù)合材料功能性復(fù)合材料就是指具有導(dǎo)電、超導(dǎo)、微波、摩擦、吸聲、阻尼、燒蝕等功能的復(fù)合材料。四

7、、智能復(fù)合材料智能復(fù)合材料是指具有感知、識別及處理能力的復(fù)合材料。在技術(shù)上是通過傳感器、驅(qū)動器和控制器來實(shí)現(xiàn)的。五、仿生復(fù)合材料仿生復(fù)合材料是參考生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)規(guī)律而設(shè)計制造的復(fù)合材料。六、環(huán)保型復(fù)合材料第二章 復(fù)合材料的基體材料1、 選擇金屬基復(fù)合材料的基體，應(yīng)考慮哪一些問題？(1)、金屬基復(fù)合材料的使用要求(2)、金屬基復(fù)合材料的組成特點(diǎn) 連續(xù)纖維增強(qiáng)的金屬基復(fù)合材料：纖維是主要承載體非連續(xù)增強(qiáng)的金屬基復(fù)合材料：基體是主要承載體(3)、基體金屬與增強(qiáng)物的相容性2、簡述常用的熱固性聚合物基體的特點(diǎn)。不飽和聚酯樹脂優(yōu)點(diǎn)：（1）工藝性能好，工藝裝置簡單；（2）固化后綜合性能良好（3）價格低廉。缺

8、點(diǎn)： （1）固化時體積收縮率較大；（2）成型時氣味和毒性較大；（3）耐熱性、強(qiáng)度、模量較低；（4）易變形。廣泛用于玻璃纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料中。環(huán)氧樹脂。優(yōu)異的使用性能：固化后具有優(yōu)異的力學(xué)性能、良好的電性能、很強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性、突出的尺寸穩(wěn)定性和環(huán)境耐久性。優(yōu)異的工藝性能：可供選擇的多樣品種、固化方便、黏附力強(qiáng)和固化收縮率低。酚醛樹脂則大量應(yīng)用作為摩擦材料。特點(diǎn)：（1）加熱條件下即能固化；（2）良好的壓縮性能；（3）良好的耐水、耐化學(xué)介質(zhì)和耐燒蝕性能；（4）價格低廉。但是，斷裂延伸率低，脆性大。3、常用的氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷有哪一些？各有何特點(diǎn)？氧化物陶瓷 1、氧化鋁陶瓷 氧化鋁陶瓷特點(diǎn)：具有

9、優(yōu)異的耐熱性、電絕緣、高硬度、化學(xué)穩(wěn)定性和低價格。廣泛應(yīng)用于高溫工程中。2、氧化鋯陶瓷 特點(diǎn)：具有高強(qiáng)度、高硬度和高的耐化學(xué)腐蝕性，而且其韌性是所有陶瓷中最高的。非氧化物陶瓷1、氮化物陶瓷（1）氮化硅陶瓷 特點(diǎn)：熱膨脹系數(shù)低、高強(qiáng)度、高彈性模量、耐磨、耐腐蝕、抗氧化、至1200 不發(fā)生氧化且強(qiáng)度不下降,能耐除氫氟酸外的各種無機(jī)酸和堿溶液，還可耐熔融的鉛、錫、鎳、黃銅、鋁等有色金屬及合金的侵蝕且不黏留這些金屬液。因此在高溫、高速、強(qiáng)腐蝕介質(zhì)的工作環(huán)境中具有特殊使用價值。（2）氮化硼陶瓷 特點(diǎn)：理論密度只有2.27g/cm3，在所有陶瓷材料中是最低的，強(qiáng)度和模量較低，熱膨脹系數(shù)低，良好的熱穩(wěn)定性及

10、透波特性，耐酸、堿、金屬、砷化鎵和玻璃熔渣侵蝕，與大多數(shù)金屬和玻璃熔體不發(fā)生反應(yīng)。適于在900 以下的氧化氣氛中和在2800 以下的氮?dú)夂投栊詺夥罩惺褂?。被廣泛用于機(jī)械、冶金、電子、航空航天等高科技領(lǐng)域。（3）氮化鋁陶瓷 特點(diǎn)：熱膨脹系數(shù)低，能耐2200 -20 的急冷急熱，耐熔融鋁、砷化鎵侵蝕，成為耐火材料、砂輪、刀具材料、填充材料、散熱片用理想材料。此外，氮化鋁陶瓷具有高的熱導(dǎo)率、低的介電常數(shù)、與硅相匹配的熱膨脹系數(shù)、絕緣、無毒的優(yōu)良性能，適用于大功率集成電路基板和高密度封裝材料。2、碳化物及碳陶瓷（1）碳化硅陶瓷 特點(diǎn)：高硬度，優(yōu)異的抗氧化性，強(qiáng)度可保持到1600 ，良好的耐腐蝕性，低膨

11、脹系數(shù)，適宜的力學(xué)性能、導(dǎo)電、導(dǎo)熱性，高抗磨損性，低摩擦系數(shù)。是一種主要的高溫結(jié)構(gòu)用陶瓷材料。缺點(diǎn)是斷裂韌性較低且在任何溫度下都很脆。（2）碳化鎢陶瓷特點(diǎn)：密度大，熱膨脹系數(shù)小，彈性模量低，抗氧化性能較差，具有高硬度、高耐磨性和高韌性。在難加工金屬材料工具、電子行業(yè)的微型鉆頭、精密模具、醫(yī)用牙鉆等領(lǐng)域已呈現(xiàn)出越來越廣泛的應(yīng)用前景4、常用的結(jié)構(gòu)、功能用金屬基復(fù)合材料的基體有哪一些？結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的基體大致可分為輕金屬基體和耐熱合金基體兩大類。1、用于450 以下的輕金屬基體（1）鋁及鋁合金（2）鎂及鎂合金2、 用于450-700 復(fù)合材料的金屬基體 鈦及鈦合金. 3、用于1000 以上的高溫復(fù)合材

12、料的金屬基體 主要是鎳基、鐵基耐熱合金和金屬間化合物。功能用金屬基復(fù)合材料的基體 用于電子封裝：高碳化硅顆粒含量的鋁基、銅基復(fù)合材料等。（導(dǎo)熱系數(shù)、熱膨脹系數(shù)和密度 ） 用于耐磨零部件：碳化硅、氧化鋁、石墨顆粒等增強(qiáng)的鋁、鎂、銅等金屬基復(fù)合材料等。（耐磨性、導(dǎo)熱系數(shù)、熱膨脹系數(shù)） 用于集電和電觸頭：碳纖維、金屬絲、陶瓷顆粒增強(qiáng)的鋁、銀、銅等金屬基復(fù)合專心-專注-專業(yè)材料等。（導(dǎo)熱系數(shù)、熱膨脹系數(shù)）5、聚合物基體的作用是什么？可分為哪幾類？其作用是：決定塑料的基本特性。粘結(jié)作用，將各種輔助材料粘結(jié)在一起。一般按照樹脂熱行為可以分為：熱固性塑料：不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂等；熱塑性塑料：聚

13、丙烯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚砜。按照樹脂特性及用途：一般用途樹脂、耐熱樹脂、耐候性樹脂、阻燃樹脂等。按照成型工藝：手糊用樹脂、噴射用樹脂、膠衣用樹脂、纏繞用樹脂、拉擠用樹脂等。按照樹脂來源：天然（橡膠）、人工合成（塑料、尼龍等）6、聚合物基體的組分有哪一些？有何作用？聚合物+輔助材料 穩(wěn)定劑、固化劑、增韌劑、稀釋劑、催化劑等聚合物基體的作用（1）把纖維粘在一起，分配纖維間的載荷；（2）決定復(fù)合材料的一些性能；（3）保護(hù)纖維不受環(huán)境的影響。輔助材料也稱添加劑、助劑，在樹脂中加入添加劑的目的是改善成型性能和制品的使用性能，延長使用壽命和降低成本。7、陶瓷基復(fù)合材料的基體可分為哪幾類？試舉例說明。玻璃

14、，玻璃陶瓷，氧化物陶瓷，非氧化物陶瓷。8、什么是反玻璃化？玻璃陶瓷有何特點(diǎn)？有哪一些？通過適當(dāng)?shù)臒崽幚硎篃o機(jī)玻璃由非晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫B(tài)的過程稱為反玻璃化。玻璃陶瓷具有熱膨脹系數(shù)小、力學(xué)性能好和導(dǎo)熱系數(shù)較大、耐化學(xué)腐蝕、低介電損耗等優(yōu)越性能（1）耐高溫玻璃陶瓷（2）高力學(xué)性能玻璃陶瓷 （3）生物玻璃陶瓷（4）新型功能玻璃陶瓷9、陶瓷基體的選擇原則是什么？（1）具有優(yōu)異的使用性能；（2）與增強(qiáng)材料之間有界面相容性；（3）具有良好的工藝性能。10、聚合物基體的選擇原則是什么？（1）能夠滿足產(chǎn)品的使用要求；（2）對纖維具有良好的潤濕性和粘結(jié)性；（3）容易操作；（4）低毒性，低刺激性；（5）價格合理。11、

15、什么是水泥基復(fù)合材料？可分為哪幾類？水泥基復(fù)合材料是指以水泥砂漿或混凝土為基體與其他材料組合形成的復(fù)合材料。主要分為兩大類：纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料和聚合物混凝土復(fù)合材料第三章 復(fù)合材料的增強(qiáng)材料1、 常用的增強(qiáng)材料可分為哪幾類？如何選擇？分類 按照幾何形狀：顆粒、纖維、片狀、織物、晶板和微球等。按照屬性（化學(xué)成分）：有機(jī)增強(qiáng)體和無機(jī)增強(qiáng)體。無機(jī)增強(qiáng)體分為玻璃纖維、碳纖維、氧化鋁纖維、碳化硅纖維、硼纖維等。有機(jī)增強(qiáng)體分為芳綸纖維、尼龍纖維和聚烯烴纖維等。選擇原則: 根據(jù)制品的性能要求、成型工藝和成本進(jìn)行選擇。2、 常用的玻璃纖維如何分類？按照原料成分可分為幾類？玻璃原料是以不同含堿量來劃分的。堿

16、金屬氧化物(Na2O、K2O)含量高，玻璃易熔，易抽絲，產(chǎn)品成本低。所以，玻璃纖維可以按照含堿量分為：無堿玻纖（E-玻纖）不大于0.5%中堿玻纖 （C-玻纖） 11.5-12.5%有堿玻纖 10-16%特種玻纖3、 為什么玻璃纖維的抗拉強(qiáng)度隨長度減小、直徑減小而增大？用“微裂紋理論”予以解釋，隨著纖維直徑的減小和長度的縮短，纖維中微裂紋的數(shù)量和大小就會相應(yīng)的減小，這樣強(qiáng)度就會相應(yīng)的增加。4、 什么是纖維的疲勞？老化？纖維的疲勞是指纖維強(qiáng)度隨施加負(fù)荷時間的增加而降低的情況。當(dāng)纖維存放一段時間后，會出現(xiàn)強(qiáng)度下降的現(xiàn)象，稱為纖維的老化。5、碳纖維如何分類？其制造方法有哪兩種？性能分類：高性能和低性能

17、 原絲類型分類：聚丙烯腈基、粘膠基、瀝青基。功能（用途）分類：受力結(jié)構(gòu)、導(dǎo)電、潤滑、耐磨等。目前的制造方法主要分為兩種類型：氣相法和有機(jī)纖維碳化法。6、簡述芳綸纖維、硼纖維的性能特點(diǎn)及應(yīng)用。芳綸纖維的性能特點(diǎn)：一般為黃色、有光，加熱到450以上變焦變脆。1、力學(xué)性能（1）拉伸強(qiáng)度高 （2）彈性模量高（3）沖擊性能好 （4）密度?。?）壓縮性能（6）剪切性能較低（7） 耐磨性能優(yōu)良、韌性好、加工性好 2、熱穩(wěn)定性（1）熱穩(wěn)定性優(yōu)良；（2）熱膨脹系數(shù)小，各向異性，尺寸穩(wěn)定性好；（3）具有良好的散熱和絕熱性能；（4）抗燃燒性能良好。3、 化學(xué)性能（1）良好的耐介質(zhì)性能 但耐強(qiáng)酸堿、耐水性不好（2）氧

18、化穩(wěn)定性較好4、存在的問題（1）耐光性差（2）溶解性差（3）抗壓強(qiáng)度低（4）吸濕性強(qiáng)用途：1、航空航天2、軍事工業(yè)3、民用硼纖維性能特點(diǎn)良好的力學(xué)性能：強(qiáng)度高、模量大、密度小、剛度大、硬度高、良好的室溫化學(xué)穩(wěn)定性、熱膨脹系數(shù)小應(yīng)用：目前硼纖維主要用于增強(qiáng)金屬材料7、常用的晶須有哪一些？可分為幾類？晶須分為陶瓷晶須和金屬晶須兩大類。用作增強(qiáng)材料的主要是陶瓷晶須。8、常用的顆粒增強(qiáng)體有哪一些？可分為幾類？目前經(jīng)常使用的顆粒增強(qiáng)體有：SiC,TiC,B4C,WC,Al2O3,MoS2,Si3N4,TiB2,BN,C等。按照變形性能，可分為：剛性和延性顆粒。其中剛性顆粒主要是陶瓷顆粒，延性顆粒主要是金

19、屬顆粒。9、什么是顆粒增強(qiáng)體？顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料的力學(xué)性能取決于哪些因素？用以改善復(fù)合材料力學(xué)性能、提高斷裂功、提高耐磨性和硬度、增進(jìn)耐腐蝕性能的顆粒狀材料。力學(xué)性能主要取決于顆粒的形貌、直徑、結(jié)晶完整度和顆粒在復(fù)合材料中的分布情況及體積分?jǐn)?shù)。10、增強(qiáng)纖維有何特點(diǎn)？（1）與同質(zhì)地的塊狀材料相比，強(qiáng)度要高的多；例如：E-玻璃和E-玻纖。（2）纖維狀材料具有較高的柔曲性；（3）纖維狀材料具有較大的長徑比。11、增強(qiáng)體在復(fù)合材料中有何作用？結(jié)構(gòu)復(fù)合材料：纖維的主要作用是承載；功能復(fù)合材料：提供吸波、透波、隱身、防熱、耐磨、耐腐蝕和抗熱震等其中的一種或多種功能，同時為材料提供基本的結(jié)構(gòu)性能。12、簡述

20、坩堝法、池窯法制備玻璃纖維的工藝過程？Ppt30,3513、簡述碳纖維的制備工藝過程。拉絲 牽伸 穩(wěn)定 碳化 石墨化第四章 復(fù)合材料的界面1,什么是復(fù)合材料的界面？按照界面處原子配位情況，復(fù)合復(fù)合材料的界面可分為哪幾類？復(fù)合材料的界面是指基體與增強(qiáng)物之間化學(xué)成分有顯著變化的、構(gòu)成彼此結(jié)合的、能起載荷傳遞作用的微小區(qū)域。類型:原子配位: 共格、半共格、非共格2,物理結(jié)合？溶解和浸潤結(jié)合？反應(yīng)結(jié)合？物理結(jié)合是指基體與增強(qiáng)體之間沒有任何化學(xué)作用，僅僅依靠機(jī)械互鎖作用進(jìn)行連接的界面結(jié)合方式。溶解與潤濕結(jié)合是指基體與增強(qiáng)體之間在復(fù)合工藝過程中首先發(fā)生潤濕，然后相互溶解所形成的一種界面結(jié)合方式。化學(xué)反應(yīng)結(jié)

21、合是基體與纖維之間在復(fù)合工藝過程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并在界面上形成化合物而產(chǎn)生的結(jié)合。3,界面效應(yīng)有哪一些？請簡要介紹。(1) 傳遞效應(yīng) (2) 阻斷效應(yīng) (3) 不連續(xù)效應(yīng)(4) 散射和吸收效應(yīng) (5) 誘導(dǎo)效應(yīng) 4,簡述樹脂基復(fù)合材料界面的形成過程。第一階段：基體與纖維的接觸和浸潤過程；第二階段：聚合物的固化階段。5,什么是界面作用機(jī)理？常用的界面作用機(jī)理有哪一些？請簡要介紹。界面作用機(jī)理是指界面發(fā)揮作用的微觀機(jī)理。· 界面浸潤理論· 物理吸附理論· 化學(xué)鍵理論· 變形層理論· 拘束層理論· 擴(kuò)散層理論· 減弱界面局部應(yīng)力作

22、用理論6,金屬基復(fù)合材料界面的類型有哪一些？影響其穩(wěn)定性的因素有哪一些？界面反應(yīng)程度可以分為哪三類？界面的類型互不反應(yīng)也不溶解不反應(yīng)但相互溶解相互反應(yīng)形成界面反應(yīng)層影響其穩(wěn)定性的因素： 物理方面：主要是指高溫條件下增強(qiáng)纖維與基體之間的熔融?；瘜W(xué)方面：主要是與復(fù)合材料在加工和使用過程中發(fā)生的界面化學(xué)作用有關(guān)。將界面反應(yīng)程度分為三類。 第一類為弱界面反應(yīng)。它有利于金屬基體與增強(qiáng)體的浸潤、復(fù)合和形成最佳界面結(jié)合。第二類為中等程度界面反應(yīng)。它會產(chǎn)生界面反應(yīng)產(chǎn)物，但沒有損傷纖維等增強(qiáng)體的作用，同時增強(qiáng)體性能無明顯下降，而界面結(jié)合則明顯增加。第三類為強(qiáng)界面反應(yīng)。有大量界面反應(yīng)產(chǎn)物，形成聚集的脆性相和界面反

23、應(yīng)產(chǎn)物脆性層，造成纖維等增強(qiáng)體嚴(yán)重?fù)p傷，強(qiáng)度下降，同時形成強(qiáng)界面結(jié)合。7,簡述陶瓷基復(fù)合材料界面結(jié)合方式和相容性。纖維與陶瓷基體之間的界面結(jié)合主要通過三種方式：機(jī)械結(jié)合、溶解與潤濕結(jié)合和反應(yīng)結(jié)合。陶瓷基復(fù)合材料的界面相容性包括物理相容性和化學(xué)相容性。物理相容性指的是界面兩側(cè)的組元之間在復(fù)合工藝中的潤濕和溶解以及制成后界面處熱殘余應(yīng)力的情況。界面化學(xué)相容性指的是界面兩側(cè)的組元是否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以及反應(yīng)程度。8,什么是增強(qiáng)材料的表面處理？簡述玻璃纖維和碳纖維的表面處理方法。在增強(qiáng)材料表面涂覆上表面處理劑的工藝過程。玻璃纖維必須進(jìn)行表面處理，其表面處理方法是在玻璃纖維表面覆蓋一層偶聯(lián)劑，偶聯(lián)劑具有兩種

24、或兩種以上性質(zhì)不同的官能團(tuán)，一端親玻璃纖維，一端親樹脂，從而起到玻璃纖維與樹脂間的橋梁作用，將兩者結(jié)合在一起，形成玻璃纖維偶聯(lián)劑樹脂的界面區(qū)，形成的界面區(qū)有三個亞層，即物理吸附層、化學(xué)吸附層和化學(xué)共價鍵結(jié)合層，界面區(qū)的形成使玻璃纖維表面與大氣隔絕開，避免金屬氧化物的吸水作用。用于碳纖維表面處理的方法較多，如氧化、沉積、電聚合與電沉積，等離子體處理等。第五章 復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ)1、名詞解釋：復(fù)合效應(yīng) 相補(bǔ)效應(yīng) 平均效應(yīng) 系統(tǒng)效應(yīng) 共振效應(yīng)將A、B兩種組分復(fù)合起來，得到既具有A組分性能特征又具有B組分性能特征的綜合效果，稱為復(fù)合效應(yīng)。相補(bǔ)效應(yīng) 復(fù)合材料各組分復(fù)合后相互補(bǔ)充，彌補(bǔ)各自的弱點(diǎn)，產(chǎn)生

25、優(yōu)異的綜合性能。平均效應(yīng)（混合效應(yīng)） 復(fù)合材料的某項(xiàng)性能等于各組分的該項(xiàng)性能乘以該組分體積分?jǐn)?shù)之加和。系統(tǒng)效應(yīng) 將不具備某種性能的各組分通過特定的復(fù)合狀態(tài)復(fù)合后，使復(fù)合材料具有單個組分不具備的新性能。共振效應(yīng) 某一組分A具有一系列性能，與另一組分復(fù)合后，能使A組分的大多數(shù)性能受到較大抑制，而使其中某一項(xiàng)性能在復(fù)合材料中突出地發(fā)揮。2、簡述復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般過程。（1）明確設(shè)計條件（2）材料設(shè)計（3）結(jié)構(gòu)設(shè)計（4）確定復(fù)合材料的制造方法3、簡述復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計的條件。(1)、結(jié)構(gòu)性能要求結(jié)構(gòu)所承受的各種載荷，確保使用壽命期間安全；提供各種配件附件的空間；隔絕外界的環(huán)境狀態(tài)而保護(hù)內(nèi)部物體。(2

26、)、載荷情況結(jié)構(gòu)承載分靜載荷和動載荷。動載荷又分為瞬時作用載荷、沖擊載荷和交變載荷。(3)、環(huán)境條件 力學(xué)、物理、氣象和大氣條件等。(4)、結(jié)構(gòu)的可靠性與經(jīng)濟(jì)性 結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性主要表現(xiàn)在可靠性和經(jīng)濟(jì)性兩方面。4、復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計時原材料選擇的原則是什么？原材料選擇原則（1）比強(qiáng)度、比剛度高的原則（2）與使用環(huán)境相適應(yīng)的原則（3）滿足結(jié)構(gòu)特殊性要求的原則（4）滿足工藝性要求的原則（5）成本低、效益高的原則5、原材料選擇時對纖維和基體各有什么基本要求？纖維的選擇（1）基本要求 高強(qiáng)度、高模量；易于生產(chǎn)加工；良好的化學(xué)穩(wěn)定性；耐機(jī)械損傷；具有合適的尺寸和幾何形狀；性能再現(xiàn)性（一致性）好；柔曲性好；

27、成本低。基體的選擇（1）基本要求 耐環(huán)境性強(qiáng)；密度盡量低；對增強(qiáng)體的充填性好；內(nèi)聚強(qiáng)度高；斷裂韌性高；與增強(qiáng)體的連接性好；高溫抗氧化性好；成型性好。6、試述聚合物基復(fù)合材料的基體是如何進(jìn)行選擇的？ 能夠在結(jié)構(gòu)使用溫度范圍內(nèi)正常工作； 基體材料具有一定的力學(xué)性能； 基體的斷裂伸長率大于或接近纖維的斷裂伸長率； 具有滿足使用要求的物理、化學(xué)性能； 要求具有一定的工藝性。7、什么是復(fù)合材料的層合板？復(fù)合材料層合板設(shè)計的一般原則有哪一些？由多層鋪層按一定方向疊合并熱壓成型的復(fù)合材料板材稱為層板層合板設(shè)計時目前一般遵循如下設(shè)計原則。 鋪層定向原則 均衡對稱鋪設(shè)原則 鋪層取向按承載選取原則鋪層最小比例原則

28、鋪設(shè)順序原則沖擊載荷區(qū)設(shè)計原則8、什么是鋪層定向原則？由于層合板鋪層取向過多會造成設(shè)計工作的復(fù)雜化，目前多選擇0°，45 °，90 °和45 ° 四種鋪層方向。如果需要設(shè)計成準(zhǔn)各向同性的層臺板，除了用04590- 45s層合板外，為了減少定向數(shù)，還可采用600- 60s層合板。9、簡述鋪層最小比例原則。為了避免基體承載，減少濕熱應(yīng)力，使復(fù)合材料與其相連接的金屬泊松比相協(xié)調(diào)，以減少連接誘導(dǎo)應(yīng)力等，對于方向?yàn)?°，90°，45°鋪層，其任一方向的鋪層最小比例應(yīng)大于6-10。10、什么是等代設(shè)計法？等代設(shè)計法，一般是指在載荷和使用

29、環(huán)境不變的條件下，用相同形狀的復(fù)合材料層合板來代替其它材料，并用原來材料的設(shè)計方法進(jìn)行設(shè)計，以保證強(qiáng)度或剛度。11、簡述復(fù)合材料設(shè)計過程中結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般原則。復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般原則，除已經(jīng)討論過的層合板設(shè)計原則外，尚需要遵循滿足強(qiáng)度和剛度的原則。結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮的工藝性要求. 許用值與安全系數(shù)的確定.12、結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)該考慮的因素有哪一些？復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計除了要考慮強(qiáng)度和剛度、穩(wěn)定性、連接接頭設(shè)計等以外，還需要考慮應(yīng)力、防腐蝕、防雷擊、抗沖擊等。13、復(fù)合材料制造中的關(guān)鍵問題是什么？復(fù)合材料制造中的關(guān)鍵問題包括：對增強(qiáng)體盡量不造成機(jī)械損傷；使增強(qiáng)體按預(yù)定方向規(guī)則排列并均勻分布；基體與增強(qiáng)體之

30、間產(chǎn)生良好的結(jié)合。第六章 復(fù)合材料成型工藝1，常用的樹脂基、陶瓷基復(fù)合材料成形工藝有哪一些？樹脂基：(1)手糊成型 (2)真空袋壓法成 (3)壓力袋成型 (4)樹脂注射和樹脂傳遞成型 (5)噴射成型 (6)真空輔助樹脂注射成型 (7)夾層結(jié)構(gòu)成型 (8)模壓成型 (9)注射成型 (10)擠出成型 (11)纖維纏繞成型 (12)拉擠成型 (13)連續(xù)板材成型 (14)層壓或卷制成型 (15)熱塑性片狀模塑料熱沖壓成型 (16)離心澆鑄成型陶瓷基復(fù)合材料(CMC)成型工藝：一、 模壓成型(dry-pressing) 二、 等靜壓成型三、 注漿成型(slip casting) 四、 熱壓成型(hot

31、 injection molding) 五、注射成型(injection molding) 六、直接氧化法（Lanxide process）七、 化學(xué)氣相滲透工藝2，常用的金屬基復(fù)合材料(MMC)成形工藝可分為哪幾類？試舉例說明。金屬基復(fù)合材料的復(fù)合工藝主要分為三個大類: 固態(tài)法 固態(tài)法包括擴(kuò)散黏結(jié)法(熱壓法、熱等靜壓法)，形變法(熱軋法、熱擠壓法、熱拉法)和粉末冶金法等。液態(tài)法 液態(tài)法包括液態(tài)金屬浸漬法、共噴沉淀法、熱噴涂法等其他制造方法 主要包括原位自生成法、物理氣相沉積法、化學(xué)氣相沉積法、化學(xué)鍍和電鍍法、復(fù)合鍍法等。3什么是手糊成型工藝？簡述其工藝過程。工藝過程是先在模具上涂刷含有固化劑

32、的樹脂混合物，再在其上鋪貼一層按要求剪裁好的纖維織物，用刷子、壓輥或刮刀壓擠織物，使其均勻浸膠并排除氣泡后，再涂刷樹脂混合物和鋪貼第二層纖維織物，反復(fù)上述過程直至達(dá)到所需厚度為止。然后在一定壓力作用下加熱固化成型(熱壓成型)，或者利用樹脂體系固化時放出的熱量固化成型(冷壓成型)，最后脫模得到復(fù)合材料制品。4什么是注射成型工藝？有何特點(diǎn)？注射成型是根據(jù)金屬壓鑄原理發(fā)展起來的一種成型方法。該方法是將顆粒狀樹脂、短纖維送入注射腔內(nèi)加熱熔化和混合均勻，并以一定的擠出壓力注射到溫度較低的密閉模具中，經(jīng)過冷卻定型后，開模便得到復(fù)合材料制品。其優(yōu)點(diǎn)是：成型周期短，能耗最小，產(chǎn)品精度高，一次可成型開關(guān)復(fù)雜及帶

33、有嵌件的制品，一模能生產(chǎn)幾個制品，生產(chǎn)效率高。缺點(diǎn)是不能生產(chǎn)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制品和對模具質(zhì)量要求較高。5什么是擴(kuò)散黏結(jié)法？它有何特點(diǎn)？擴(kuò)散黏結(jié)是一種在較長時間、較高溫度和壓力下，通過固態(tài)焊接工藝，使同類或不同類金屬在高溫下相互擴(kuò)散而黏結(jié)在一起的工藝方法。擴(kuò)散黏結(jié)工藝的主要優(yōu)點(diǎn)是可以焊接品種廣泛的金屬，易控制纖維取向和體積分?jǐn)?shù)。缺點(diǎn)主要是焊接需若干小時，較高的焊接溫度和壓力，生產(chǎn)成本較高，只能制造有限尺寸的零件。6常用的陶瓷基復(fù)合材料(CMC)成型工藝有哪一些?參考第1題7模壓成型、等靜壓成型和注漿成型各有何特點(diǎn)？適用于什么場合？模壓成型工藝有較高的生產(chǎn)效率，制品尺寸準(zhǔn)確，表面光滑，多數(shù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜

34、的制品可一次成型，無需有損制品性能的二次加工，制品外觀及尺寸的重復(fù)性好，容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化等優(yōu)點(diǎn)。模壓工藝的主要缺點(diǎn)是模具設(shè)計制造復(fù)雜，壓機(jī)及模具投資高，制品尺寸受設(shè)備限制，一般只適合制造批量大的中、小型制品。等靜壓成型是利用液體或橡膠等在各個方向傳遞壓力相等的原理對坯體進(jìn)行壓制的。等靜壓成型有很多優(yōu)點(diǎn)，例如對模具無嚴(yán)格要求，壓力容易調(diào)整，坯體均勻致密，燒結(jié)收縮小，不易變形開裂等。此工藝的缺點(diǎn)是設(shè)備比較復(fù)雜，操作煩瑣，生產(chǎn)效率低，目前仍只限于生產(chǎn)具有較高要求的電子元件及其他高性能材料。注漿成型不使用壓力和鋼制模具，可制造形狀復(fù)雜及大型薄壁的制品，而且成本低，設(shè)備簡單，但是注漿成型生產(chǎn)周期長

35、，效率較低。近年來，已越來越多地被引入精細(xì)陶瓷及粉末冶金零件的制造中。8.復(fù)合材料的成型工藝與其它材料的加工工藝相比有何特點(diǎn)？(1) 材料的形成與制品的成型常常是同時完成的。復(fù)合材料的生產(chǎn)過程，也就是復(fù)合材料制品的生產(chǎn)過程。 (2) 在形成復(fù)合材料之前，增強(qiáng)體常是纖維、織物或顆粒，在復(fù)合過程中，增強(qiáng)體通過其表面與基體相粘結(jié)，并固定于基體中，其物理、化學(xué)狀態(tài)及幾何形狀通常是不變化的，但會受到復(fù)合過程中機(jī)械作用及濕熱效應(yīng)的影響；與此有顯著區(qū)別的是，基體材料在復(fù)合材料形成過程中要經(jīng)歷從狀態(tài)到性質(zhì)的巨大變化。由于基體材料的不同(如金屬基、聚合物基、陶瓷基等),變化程度的差異較大。(3) 在增強(qiáng)體和基體

36、之間的結(jié)合界面上，一般有潤濕、溶解和化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，其界面結(jié)合情況對復(fù)合材料的性能有著極大的影響。9. 簡述注射成型工藝的一般過程。參考第4題10.簡述模壓成型的一般工藝過程。模壓成型是一種對熱固性樹脂和熱塑性樹脂都適用的纖維復(fù)合材料成型方法。將定量的模塑料或顆粒狀樹脂與短纖維的混合物放入敞開的金屬對模中、閉模后加熱使其熔化，并在壓力作用下充滿模腔，形成與模腔相同形狀的模制品，再經(jīng)加熱使樹脂進(jìn)一步發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)而固化，或者冷卻使熱塑性樹脂硬化，脫模后得到復(fù)合材料制品。11.簡述拉擠、纏繞成型工藝的特點(diǎn)及應(yīng)用。拉擠成型將浸漬了樹脂膠液的連續(xù)纖維，通過成型模具，在模腔內(nèi)加熱固化成型，在牽引機(jī)拉力作用下

37、，連續(xù)拉拔出型材制品。該工藝適用于制造各種不同截面形狀的管、棒、角形、工字形、槽型、板材等型材。纏繞成型是一種將浸漬了樹脂的紗或絲束纏繞在回轉(zhuǎn)芯模上，常壓下在室溫或較高溫度下固化成型的種復(fù)合材料制造工藝，是一種生產(chǎn)各種尺寸(直徑6mm-6m)回轉(zhuǎn)體的簡單有效的方法。第七章 常用復(fù)合材料1，簡述PMC發(fā)展的三個階段。20世紀(jì)40年代初到60年代中期是PMC發(fā)展的第一階段，這一階段主要是玻璃纖維增強(qiáng)塑料(GFRP)的發(fā)展和應(yīng)用；從20世紀(jì)60年代中期到80年代初，是復(fù)合材料發(fā)展的第二階段，也就是先進(jìn)復(fù)合材料日益成熟和發(fā)展的階段。20世紀(jì)80年代后，聚合物基復(fù)合材料的工藝、理論逐漸完善，除了玻璃鋼普遍使用外，先進(jìn)復(fù)合材料在航空航天、船舶、汽車、建筑、文體用品等各個領(lǐng)域都得到廣泛應(yīng)用。1982年英國ICI公司推出先進(jìn)熱塑性復(fù)合材料APC-2，向傳統(tǒng)的熱固性樹脂基復(fù)合材料提出了強(qiáng)烈的挑戰(zhàn)，其工藝?yán)碚摬粩嗤晟?、新產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用不斷擴(kuò)大，因而形成了復(fù)合材料發(fā)展的第三階段。2，影響FRP力學(xué)性能的主要因素是什么？纖維的類型、纖維體積分?jǐn)?shù)、纖維形式