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复合材料概论考试复习题

复合材料概论考试复习题

复合材料概论复习提要一、名词解释1、复合材料2、基体3、增强体4、聚合物基复合材料5、金属基复合材料6、陶瓷基复合材料7、水泥基复合材料8、碳/碳复合材料9、玻璃钢10、脱模剂11、复合材料的蠕变12、CVD13、玻璃纤维14、碳纤维15硼纤维16氧化铝纤维17、晶须18、A玻纤、E玻纤、S玻纤、M玻纤19玻璃纤维增强环氧树脂20玻璃纤维增强酚醛树脂21玻璃纤维增强聚酯树脂22、单模、对模23、等代设计法。

24、水泥二、重要知识点1、复合材料中的基体有三种主要作用。

2、复合材料的界面的作用和效应。

3、复合材料的可设计性以及意义、如何设计防腐蚀(碱性)玻璃纤维增强塑料。

4、增强材料的表面处理、沃兰(V olan)的结构式,沃兰和有机硅烷对玻纤表面处理的机理。

5、玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶的生产过程以及性能(优点和缺点)、表面处理方法。

6、不饱和聚酯树脂的固化过程以及性能(优缺点)。

7、玻璃纤维增强环氧树脂、玻璃纤维增强酚醛树脂、玻璃纤维增强聚酯树脂主要性能。

8、铝基复合材料的制造与加工。

9、陶瓷基复合材料的使用温度范围。

10、晶须或者纤维增韧陶瓷基复合材料的制造工艺和成型加工方法。

11、RTM成型工艺、模压成型工艺和手糊成型工艺。

12、在连续玻璃纤维及其制品的制造过程中,拉丝时要用浸润剂的原因。

13、金属基纤维复合材料的界面结合形式以及影响界面稳定性的因素。

14、晶须增韧陶瓷基复合材料的强韧化机理。

复合材料学》复习题

复合材料学》复习题
11
复合材料的界面: 复合材料的界面:是指基体与增强物之间 界面 化学成分有显著变化的、构成彼此结合的、 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。 能起载荷传递作用的微小区域。 热塑性聚合物: 热塑性聚合物:是指具有线型或支链型结 构的那一类有机高分子化合物, 构的那一类有机高分子化合物,这类聚合 物可以反复受热软化(或熔化 或熔化), 物可以反复受热软化 或熔化 ,而冷却后变 硬。 环氧树脂:指的是分子结构中含有两个以 环氧树脂: 上环氧基的高聚物。 上环氧基的高聚物。 芳纶纤维: 芳纶纤维:是指已工业化生产并在复合材 料中广泛使用的聚芳酰胺纤维, 料中广泛使用的聚芳酰胺纤维,有时也称 有机纤维。 有机纤维。
8
连续纤维复合材料:作为分散相的纤维, 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。 维的两个端点都位于复合材料的边界处。 混杂复合材料: 混杂复合材料:即用两种或两种以上纤维增强同 一基体制成的复合材料。 一基体制成的复合材料。其可以看成是两种或多 种单一纤维复合材料的相互复合, 种单一纤维复合材料的相互复合,即复合材料的 复合材料” “复合材料”。 反玻璃化及玻璃陶瓷: 反玻璃化及玻璃陶瓷:许多无机玻璃可以通过适 当的热处理使其由非晶态转变为晶态, 当的热处理使其由非晶态转变为晶态,这一过程 称为反玻璃化。对于某些玻璃, 称为反玻璃化。对于某些玻璃,反玻璃化过程可 以控制,最后能够得到无残余应力的微晶玻璃, 以控制,最后能够得到无残余应力的微晶玻璃, 这种材料称为玻璃陶瓷。 这种材料称为玻璃陶瓷。 呋喃树脂: 呋喃树脂:凡是含有呋喃环结构的树脂统称为呋 喃树脂。一般包括糠醇、 喃树脂。一般包括糠醇、糠醛和糠酮及其衍生物 漆糠树脂、糠醇改性酚醛树脂等。 漆糠树脂、糠醇改性酚醛树脂等。

大学复合材料-复合材料考卷及答案

大学复合材料-复合材料考卷及答案

20XX年复习资料大学复习资料专业:班级:科目老师:日期:一、选择题1. 纤维增强塑料一词缩写为( A )A.FRPB.CFRPC.GFRPD.GDP2.生产碳纤维的最主要原料是答:聚丙烯纤维、黏胶丝和沥青纤维( B )A. 沥青B. 聚丙烯腈C. 聚乙烯D. 人造丝3. 玻璃钢是答:玻璃纤维增强塑料( B )A. 玻璃纤维增强Al基复合材料B. 玻璃纤维增强热固性塑料C. 氧化铝纤维增强塑料D. 碳纤维增强热固性塑料4. FR-TP是指( D )A. 水泥基体复合材料B. 碳纤维增强树脂基复合材料C. 玻璃钢复合材料D. 玻璃纤维增强热塑性塑料5. 金属基复合材料通常( D )A. 以重金属作基体B. 延性比金属差C. 弹性模量比金属低D. 较基体具有更高使用的温度6. 复合材料中的残余应力主要有下列哪个因素造成的( C )A. 在制备复合材料时,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D. 基体材料与增强材料力学性能不同造成的二、填空题1.复合材料中的连续相,称为基体,其它的相分散于连续相中,提高材料的力学性能,称为增强体。

2. 按用途分类,复合材料可分为结构和功能、结构\功能一体化复合材料。

3. E玻璃纤维是指无碱玻璃纤维,A玻璃纤维是指有碱玻璃纤维。

4.聚合物基复合材料中,常见的热塑性树脂基体有聚丙烯、聚氯、聚酰、聚碳酸酯。

5. 在聚合物基复合材料中,常见的热固性树脂基体有环氧树脂,酚醛树脂,不饱和聚酯,呋喃树脂等。

6.比强度是指材料抗拉强度与材料比重之比。

7@比刚度指材料弹性模量与其密度之比。

8. 自生成法是指在复合材料制造过程中,增强材料在基体中生成和生长的方法,解决了复合材料中的相容性和界面反应两个常见问题。

9.制备铝基(金属基)复合材料常见的液态金属法有真空压力浸渍法、挤压铸造法、搅拌复合法、液态金属浸渍法、真空吸铸法、热喷涂法等。

复合材料期末复习资料.doc

复合材料期末复习资料.doc
4界面相的定义?
复合材料中增强体与基体接触构成的界面,是一层具有一•定厚度(纳米以上)、结构随基体 和增强体而异的、与基体有明显差别的新相一一界面相(层)。
5适当的界面结合强度。(简答)聚合物基复合材料
增强体与聚合物基体之间形成较好的界面粘结,才能保证应力从基体传递到增强材料。充分 发挥数以万计单根纤维同时受力的作用。界面黏合强度不仅与界面的形成过程有关,还取决 于界面粘结形式(物理机械结合、化学结合)。物理机械结合,即通过等离了体刻蚀或化学 腐蚀使增强体表面凹凸不平,基体扩散嵌入到增强体表面的凹坑、缝隙和微孔中,增强材料 则“锚固”在聚合物基体中;化学结合,即基体与增强体之间形成化学键,可以设法使增强 体表面带有极性基团,使之与基体间产生化学键或其他相互作用力(如纭I键)。
小,体积分数越高,弥散强化效果越好。
2混合法则的定义?
Ec=Ef*Vf+Em*Vm,表明纤维、基体对复合材料平均性能的贡献正比于它们各自的体积分数。
3临界纤维长度的定义?
Lc是载荷传递长度的最大值,称为临界纤维长度,在这个长度上纤维承载应力小于最大纤 维强度。
当纤维长度小于临界长度时,,最大纤维应力小于纤维平均断裂强度,纤维不会断裂。当纤 维长度大于临界长度时,纤维应力可以达到平均强度,当纤维应力等于其强度是,纤维将发 生断裂。
界面粘结太弱,复合材料在应力作用下容易产生界面脱粘破坏,纤维不能充分发挥增强作用。 出现韧性断裂。界面粘结太强,复合材料在应力作用下破裂产生的正在增长的裂纹容易扩散 到界面,直接冲击增强材料而呈现脆性断裂。
金属基夏合材料…•连续纤维增强金属基夏合材料,增强纤维具有很高的强度和模型,当夏 合材料中某一根纤维发生断裂产生的裂纹到达相邻纤维的表面时,裂纹尖端的应力作用在界 面上,如果界面结合适中,则纤维与基体在界面处脱粘,裂纹沿界面发展,短话了裂纹尖端, 当主裂纹越过纤维继续向前扩展时,纤维呈“桥接”现象。当界面结合很强时,界面处不发 生脱粘,裂纹继续发展穿过纤维,造成“脆断气

复合材料考试题

复合材料考试题

复合材料考试题
一.名词解释 32分
纳米复合材料机敏复合材料梯度复合材料摩阻复合材料自蔓延复合技术导电复合材料原味复合材料功能复合材料
二.简答题 48分
1.简述功能复合材料的设计原则与调整途,主要的线性效应和非线性效应
2.什么是增强体?简述碳纤维增强体的特点和主要的应用领域。

3.粉末冶金法制备金属基复合材料有什么特点。

4.金属基复合材料界面结合分为哪几类?其界面的典型结构有哪几种?其界面改性方法有哪些?
5.金属熔体自发渗入制备复合材料的基本原理是什么?该制备方法有什么特点?实现自发渗入的熔体及固体颗粒的理想结合,需要满足什么条件?
6.磁性复合材料有哪些主要的类型?各自有什么特点?主要有哪些应用?三.综合题 20分
任意设计一种复合材料,简述其具体的制备方法,工艺过程和原理,分析其具有的性能特点和可能的应用领域。

复合材料——复习题1(1)

复合材料——复习题1(1)

一、判断题1、MMC具有比其基体金属或合金更高的比强度和比模量。

(√)2、原位复合MMC的增强材料/基体界面具有物理与化学稳定性。

(√)3、原位复合法制备MMC的基本思路是为了提高增强材料与基体之间的浸润性和减少界面反应。

(√)4、一般,颗粒及晶须增强MMC的疲劳强度及寿命比基体金属或合金高。

(√)5、陶瓷纤维增强MMC的抗蠕变性能高于基体金属或合金。

(√)6、陶瓷基复合材料的制备过程大多涉及温度,因此仅有可承受上述高温的增强材料才可被用于制备陶瓷基复合材料。

(√)7、Y2O3加入到ZTA(zirconia toughening alumina)中是为了促进相变形成单斜晶体。

(×)/C是目前唯一可用于温度高达2800℃的高温复合材料,但必须是在非氧化8、Cf性气氛下。

(√)9、基体与增强体的界面在高温使用过程中不发生变化。

(×)10、比强度和比模量是材料的强度和模量与其密度之比。

(√)11、浸润性是基体与增强体间粘结的必要条件,但非充分条件。

(√)12、界面间粘结过强的复合材料易发生脆性断裂。

(√)13、脱粘是指纤维与基体完全发生分离的现象。

(×)14、纤维长度l<lc时,纤维上的拉应力达不到纤维的断裂应力。

(√)二、选择题1、金属基复合材料通常(BD)A、以重金属做基体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、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、偶联剂是这样一种试剂(AC)A、它既能与纤维反应,又能与基体反应B、它能与纤维反应,但不能与基体反应,也不与基体相容C、它能与纤维反应,不与基体反应,但与基体相容D、它不与纤维反应,但与基体反应或相容4、通常MMC(metal matrix composite)(BC)A、采用高熔点、重金属作为基体B、要比基体金属或合金的塑性与韧性差C、要比基体金属或合金的工作温度高D、要比基体金属或合金的弹性模量低5、原位MMC(BD)A、可以通过压铸工艺制备B、可以通过定向凝固工艺制备C、可以通过扩散结合或粉末法制备D、可以通过直接金属氧化法(DIMOX TM)制备6、单向纤维增强MMC的纵向拉伸模量(AD)A、随纤维体积含量的增加而增加B、与纤维体积含量无关,而与纤维和基体的模量有关C、与横向拉伸模量相同D、与基体的模量有关7、在体积含量相同的情况下,SiC晶须与颗粒增强MMC(B)A、具有基本相同的抗拉强度和屈服强度B、具有基本相同的拉伸模量C、具有基本相同的断裂韧性D、具有基本相同的抗蠕变性能8、MMC制备工艺中,固态发和液态法相比(A)A、增强材料与基体浸润性要求可以降低B、增强材料在集体中分布更均匀C、增强材料仅局限于长纤维D、增强材料/基体界面反应更剧烈(如果存在界面反应时)9、为了改善增强材料与基体浸润性,制备MMC时,可以通过(ABD)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、涂层,增加增强材料的表面能D、涂层,降低增强材料的表面能10、MMC中,目前典型的增强材料/基体界面包括有(ABC)/AlA、不发生溶解,也不发生界面反应,如BfB、不发生溶解,但发生界面反应,如B/Tif/AlC、极不容易互相浸润,但能发生强烈界面反应,如Cf/AlD、既容易互相浸润,又不发生界面反应,如SiCf11、相变增韧(BC)A、是由于陶瓷基体中加入的氧化锆由单斜相转变为四方相B、是由于陶瓷基体中加入的氧化锆由四方相转变为单斜相C、其增韧机理是陶瓷基体由于氧化锆相变产生了微裂纹D、总是导致陶瓷基复合材料的强度下降12、选择C/C高温抗氧化涂层材料的主要关键是(C)A、涂层材料的熔点高B、涂层材料高温抗氧化性和热膨胀系数C、涂层的氧扩散渗透率极低和与C/C的热膨胀系数匹配性D、涂层材料高温挥发性。

复合材料复习题答案

复合材料复习题答案

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

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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。

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复合材料习题及作业1什么是材料?材料的性能主要指哪些?材料是如何分类的?答:经过人类劳动取得的劳动对象。

一般把来自采掘工业和农业的劳动对象称为“原料”,把经过工业加工的原料成为“材料”。

材料的性能是指材料的性质和功能。

性质是本身所具有的特质或本性;功能是人们对材料的某种期待与要求种可以承担功效,以及承担该功效下的表现或能力。

材料的性能主要有物理性能、化学性能、力学性能、工艺性能。

材料按用途可分为:工程材料(主要利用其力学性能制作结构件)和功能材料(主要利用其物理、化学性能或效应制作具有特定功效的器件)2什么是复合材料?包括哪几相?复合材料是如何分类的?答:复合材料:它是将两种或两种以上的材料复合成一体形成的材料,复合材料集中了组成材料的优点,具有综合性能更优异的特点。

复合材料是多相材料,主要包括基体相和增强相。

复合材料的分类:1、按基体材料分类, 可分为聚合物基、陶瓷基和金属基复合材料。

2、按增强相形状分类,可分为纤维增强复合材料、粒子增强复合材料和层状复合材料。

3、按复合材料的性能分类,可分为结构复合材料和功能复合材料。

3复合材料主要有哪些特点?答:1、比强度和比模量高2、抗疲劳性能好3、减振性能良好4、高温性能好。

4陶瓷基复合材料作为基体的材料这样有哪些?举例说明。

答:氧化物陶瓷:(1)SiO2二氧化硅(2)A12O3(刚玉)陶瓷(3) ZrO2陶瓷(4)其它氧化陶瓷非氧化物陶瓷:(特种陶瓷)(1)氮化物陶瓷(2)碳化物陶瓷(3)硼化物陶瓷5什么是玻璃纤维?什么是碳纤维?玻璃纤维和碳纤维各有什么特点?什么是玻璃钢?玻璃钢有什么应用?答:碳纤维是一种纤维状碳材料,它是用一些含碳的有机纤维,如尼龙丝、膳纶丝、人造丝等做原料,将这些有机纤维跟塑料树脂结合在一起,放在惰性气氛中,在一定的压强下加强热碳化而成。

碳纤维的特点:①强度高。

②模量高。

③ 密度小,比强度高。

④ 能耐超高温。

⑤ 耐低温性能好。

⑥ 耐酸性能好。

⑦ 热膨胀系数小,导热系数大。

⑧防原子辐射,能使中子减速。

⑨导电性能好 材料,它具有质轻、高强、防腐、保温、 绝缘、隔音等诸多优点。

6如何制备碳纤维?举例说明碳纤维制 品?波音727、757飞机主要用哪些纤维 材料? 答:用人造丝作原料制造碳纤维的工 艺流程如下:人造丝一200〜400 °C 高温 分解一碳化一2700〜3000 °C 石墨化(热 伸)。

PA N 纤维是一种主链为碳的长链聚合 物,链侧有睛基。

用它制造碳纤维的工艺 流程如下:P AN 原丝->200〜300°C 预 氧化(空气)一1150 °C 碳化(惰气)一碳纤维(低模高强)一2 1 00 °C 石墨化一石墨 纤维(高模高强)。

碳纤维的应用分为三大类体育,航空和工业应用。

体育中重要为高尔夫球棒,钓鱼杆和网球拍框架。

其它冰球棍,滑雪杖,射箭,自行车,在划船,赛艇,冲浪。

美国于1975年开始成功地在波音727、737、DC-10上釆用PMC (主要是碳纤维增强的环氧树脂复合材料)制造水平和垂直尾翼等重要部件。

例如,727 的水平尾翼重量减轻了26%, 737的水平尾翼重量较之金属结构减轻了29%。

7举例说明复合材料的增强材料有哪些?答:纤维增强体:纤维:几至几十微米的多晶材料或非晶材料晶须:约1微米的近单晶或单晶材料长纤维(玻璃、高熔点金属、碳、硼纤 维、SiC 纤维、A12O3 纤维、S13N4 系纤维、BN 系、A1N 系纤维、芳伦纤维、 陶瓷纤维) (KTw )、硼酸铝晶须(AlBw )、氧化锌 8什么是复合材料界面?绘图说明复合 材料界面结构?复合材料界面有哪些效 应? 答:复合材料的界面指基体与增强物 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。

界面机能以下几种效应:(1)阻断效应⑵ 不连续效应(3)散射和吸收效应(4)感应 效应(5)界面结晶效应(6)界面化学效 应晶须 (SiCw 、Si3N4w 、 钛酸钾晶须 晶须(ZnOw )(Grw ))建筑、造船、汽车、冶金、宇航等领域 有哪些应用,举例说明。

答:GFRP 管道和罐车是原油陆上运 输的主要设备。

聚酯和环氧GFRP 均可 做输油管和储油设备,以及天然气和汽 油GFRP 罐车和贮槽。

建筑业使用GFRP,主要是代替钢筋,GFRP 板应用 于货栈1. 9玻璃纤维增强塑料(GFRP)在石油、 l=i123456的屋顶。

在造船业中的应用用GERP可制造各种船舶,如赛艇、警艇、游艇、碰碰船、交通艇、救生艇、帆船、鱼轮、扫雷艇等。

治金中,常接触具腐蚀性介质,因而需要耐腐蚀性容器、管道、泵、阀门等设备,这些均可用聚醋GFRP、环氧GFRP制造。

宇航工业中,英国首先利用GFRP透波性好的特点,用它来制造飞机上的雷达罩。

后来有更多的金属部件被GFRP所代替,如飞机的机身、机翼、螺旋桨、起落架、尾舵、门、窗等。

10指出下列制品采用哪种成形方法:人造革,复合材料制的浴盆,塑料棒,胶片,表面印有文字的塑料瓶,电线电缆包覆层,外形复杂的塑料玩具答:人造革是加压成形,复合材料制的浴盆是压制成形,塑料棒是注射成形, 胶片是压延成形,表面印有文字的塑料瓶是压延成形,电线电缆包覆层是注射成形,外形复杂的塑料玩具是吹塑成形11陶瓷制品的生产过程主要包括哪三个阶段?试述粉末注射成形基本工艺过程。

答:陶瓷制品生产主要包括配料、成形、烧结三个阶段。

粉末注射成形是将塑料注射成形技术引入粉末冶金领域新型粉末冶金近净形成形技术。

基本过程是:先将固体粉料与有机粘结剂在一定的温度下混炼成均匀具有粘塑性的流体,经制粒后在加热塑化状态下(〜150°C)用注射成形机注入模膛内固化成形,后用化学或热分解的方法将成形坯中的粘结剂脱除,最后经烧结致密化得到最终产品。

12简述树脂基复合材料压注成形的工艺过程。

答:通过压力将树脂注入密闭模膛,浸润其中纤维织物坯件后固化成形。

先将织物坯件置入模膛内,再将另一半模具闭合,用液压泵将树脂注入模膛内使其浸透增强织物,然后固化。

压注成形特点是工艺环节少,制件尺寸精度高, 外观质量好,一般不需要再加工,但工艺难度大,生产周期长。

13复合材料成型工艺主要有哪些?答:光固化工艺,熔融成形工艺, 覆纸成形工艺,粉末烧结工艺。

14碳纤维在航空航天和军事领域及民用领域都有哪些应用?答:体育中重要为高尔夫球棒,钓鱼杆和网球拍框架。

其它冰球棍,滑雪杖, 射箭,自行车,在划船,赛艇,冲浪。

波音777飞机做结构材料,水平和垂直的横尾翼和横梁,这两部分结构是如此的重要,如果他们受损,那么整个飞机在飞行的过程中就可能坠毁。

这些材料被称为“首要的结构材料”,因为他们是如此的重要,所以对他们的质量要求是极其苛刻的。

欧洲空客也在他们的飞机上使用了大量的碳纤维.在工业领域,它们正在替代金属和混凝土来满足环境、安全和能源要求, 在土木工程和建筑领域,应用碳纤维的抗震修复和加强法是一项主要突破,正在此领域得到更加广泛的推广。

15影响复合材料界面稳定性的因素有哪些?答:影响界面稳定性的因素包括物理的和化学两个方面。

物理方面不稳定因素指高温下增强纤维与基体之间的熔融。

化学方面不稳定因素主要与复合材料在加工和使用过程中发生的界面化学作用有关。

包括连续界面反应、交换式界反应和暂稳态界面变化等几种现象。

16简述玻璃纤维的结构及化学组成。

答:玻璃纤维结构和玻璃相同,由二氧化硅的四面体,铝氧三面体或硼氧三面体相互连成不规则三维网络。

组成:二氧化硅,三氧化二硼,氧化钙, 三氧化二铝17什么是晶须?分类如何?有什么特点?答:晶须是指以单晶形式生长的形状类似短纤维,而尺寸远小于短纤维的须状单晶体。

晶须分为陶瓷晶须和金属晶须两类。

晶须兼有玻璃纤维和硼纤维的优良性能,具有玻璃纤维的延伸率和硼纤维的弹性模量18请你简要说出在导弹火箭上使用玻璃钢的主要部位有哪些?答:电子绝缘装置,密封装置,发动机体,绝缘层,气孔,雷达装置等。

19什么是碳纤维?碳纤维是如何制备的?写出工艺过程答:碳纤维一是由有机母体纤维(如粘胶丝、聚丙烯睛或沥青)高温分解法在1000〜3000度惰气下制成。

英国和美国分别用人造丝和聚丙烯睛为原料,研究开发出在1000〜3000 °C高温下,一边加热一边牵伸的碳纤维制造技术热牵伸法。

用人造丝作原料制造碳纤维的工艺流程如下: 人造丝->200〜400 °C高温分解一碳化一2700〜3000 °C石墨化(热伸)。

PA N纤维是一种主链为碳的长链聚合物,链侧有睛基。

用它制造碳纤维的工艺流程如下:PAN原丝->200〜300 °C预氧化(空气)fll50°C碳化(惰气)一碳纤维(低模高强)-2 1 00 °C石墨化一石墨纤维(高模高强)。

20什么是功能梯度材料?请你用自蔓延高温合成技术(SHS),自己选用某种原材料,制备出高性能的TiB2-Cu或者TiC・Ni梯度材料,要求说出自蔓延高温合成技术的特点,写出反应的化学反应方程式,自己设计工艺,绘制出梯度图样及SHS反应装置图,说明该类材料的性能和应用。

21虎门大桥位于珠江入海口,于1997 年5月建成通车。

在通车后发现其西引桥(30m 跨)桥墩混凝土表面出现环状裂缝,部分箍筋锈蚀,混凝土胀裂,请你结合学习过的复合材料知识,选择一种比较合适的复合材料及某种工艺进行修复。

答;桥墩混凝土表面出现环状裂缝是由于材料多年老化,混凝土强度不够,而且经过高温时间长了表面会氧化,被侵,钢筋时间长了也要发生锈蚀的。

这样影响材料强度的韧性,因此我们可以选择玻璃钢为材料进行表面加固。

将玻璃钢加固到整个桥墩的表面,不要只加固某个地方,这样受力均匀,起到很好的作用。

22 答:传统方法制备的TiC-TiB2复相陶瓷主要釆用无压烧结、热压烧结或放电等离子加压烧结法等,这些方法耗时长且耗能高。

SHS 法具有高效、节能、投资少、产品质量高、生产成本低、设备及工艺简单等优点,有研究表明,加入金属Cu可以大大提高材料的导电及导热性能,TiC-TiB2-Cu复合材料可以作为硬质合金材料及自动点焊接喷嘴使用的实验中所采用的原材料为:B4C粉末,Ti粉、Cu粉,按下式进行原料配比:3Ti + B4C + xCu = TiC + 2TiB2 + xCu 其中,x=0~50wt%。

将各组成配料(如表所示)在不锈钢罐中干混24小时。

混合后将粉末放入真空炉中90°C干燥24 小时,分别取各混合料250g放入巾55x120mm的钢模中,在4MPa的压力下压制成相对密度约为55%的预制坯, 将预制坯放入SHS/PHIP装置中(如图1所示)进行燃烧合成反应,反应结束后立即施加180MPa的压力,并保压一定时间后取出放入砂中缓慢冷却。

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