复合材料概论习题集
【西大2017版】[1024 ]《复合材料概论》网上作业及课程考试复习资料(有答案]
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1：[论述题]试列举出钛基复合材料的优点.参考答案：答：轻质高强、高温性能好（或者答抗蠕变性能优良）。
虽然密度大于铝基或者镁基复合材料，但其高温性能好；虽然高温性能不如镍基复合材料，但其密度小于镍基复合材料。
2：[论述题]简述题：什么是复合材料的基体，其作用是什么？参考答案：答：复合合材料可以看做是由基体材料和增强材料按一定的方式、比例和分布结合而成的。
一般情况下，占主要比例含量的为基体材料，而占少量比例的为增强体材料。
基体的作用：传递荷载、保护增强体。
基体材料的性质直接决定复合材料的性能。
3：[论述题]名词解释：复合材料参考答案：答：复合材料（Composite material），定义：由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组成的一种多相固体材料）。
在复合材料中，通常有一相为连续相，称为基体; 另一相为分散相，称为增强材料。
4：[论述题]论述题：为什么说航空技术和复合材料息息相关，复合材料的技术是开发航空航天技术的必备条件？参考答案：答：首先航空航天飞行器飞行要有足够的速度克服地球引力，要求航空航天飞行器自身质地轻，越轻可载燃油越多，可飞行距离更远，可载的其它科学仪器更多；速度高，要求飞行器自身刚度要好，不容易变形；在穿越大气层时，由于高速飞行和空气摩擦，会导致飞行器表面温度急剧升高，要求其高温性能好，耐烧蚀性能好。
上述要求，目前只有复合材料才能够满足。
1：[论述题]简述题：试列举出石墨纤维增强金属基复合材料的优点.参考答案：答：高强度、优良的导电性、低的磨擦系数和高的耐磨性、优良的尺寸稳定性，此外碳资源丰富使得石墨纤维不存在资源匮乏问题。
2：[论述题]论述题：复合材料复合的初衷是什么？你所接触到的复合材料用哪些，试举三例，并说明其特点。
参考答案：答：单一的金属、陶瓷以及高分子等工程材料均难以满足社会经济发展的要求。
为了克服单一材料性能上的局限性，充分发挥各种材料的特性，弥补其不足，人们越来越多地根据零、构件的功能要求和工作环境，设计和选择两种或两种以上化学、物理性能不同的材料按一定的方式、比例、分布结合成复合材料，充分发挥各组长材料的优良特性弥补其短处，是复合材料具有单一材料无法达到的综合性能。
2017年西南大学1024《复合材料概论》习题答案
2017年西南大学1024《复合材料概论》习题答案1024《复合材料概论》习题1、一维增强体顾名思义，增强体在一维上比较长，二另外两维比较短，又称为纤维材料，如玻璃纤维、碳纤维等。
2、聚合物是指由许多相同的、简单的结构单元通过共价键重复连接而成的高分子量(通常可达10～106)化合物。
3、碳纤维详细答案：11813653264、晶须5、陶瓷基复合材料6、金属基复合材料7、混凝土8、聚合物材料9、钛基复合材料10、复合材料基体的作用是什么11、复合材料按基体材料可分为哪四类）？12、在制备复合材料时为什么对增强体表面处理？13、窗体底端14、金属基复合材料与陶瓷基复合材料相比较各自的优缺点有哪些？15、窗体底端16、什么是颗粒增强复合材料？17、什么是碳/碳复合材料？18、窗体顶端19、窗体底端20、什么是无机凝胶材料？21、镍基复合材料和陶瓷材料均可做为高温材料使用，试比较两种材料优缺点？22、镍基复合材料和陶瓷材料均可做为高温材料使用，试比较两种材料优缺点？窗体顶端23、为什么说航空技术和复合材料息息相关，复合材料的技术是开发航空航天技术的必备条件？24、窗体顶端25、试列举出石墨纤维增强金属基复合材料的优点.26、窗体顶端27、窗体底端28、试列举出钛基复合材料的优点.29、窗体底端30、窗体顶端31、窗体底端32、陶瓷基复合材料按基体分类有哪些，与金属基复合材料相比较其优缺点？33、窗体顶端34、窗体底端35、窗体顶端36、金属基复合材料有哪些，其性能特点如何？<br< p="">37、试举出生活中你所接触到的复合材料，并指出其基体和增强体。
38、畅想碳纤维及其复合材料人类生产生活可能带来的变革39、窗体底端40、窗体顶端41、窗体底端42、玻璃纤维及其制品优缺点。
43、窗体底端44、名词解释：颗粒增强复合材料45、窗体顶端46、论述题：复合材料复合的初衷是什么？你所接触到的复合材料用哪些，试举三例，并说明其特点。
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。
【复合材料概论】复习重点应试宝典
【复合材料概论】复习重点应试宝典第⼀章总论1、名词：复合材料基体增强体结构复合材料功能复合材料复合材料(Composite materials)，是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的⽅法，在宏观上组成具有新性能的材料。
包围增强相并且相对较软和韧的贯连材料，称为基体相。
细丝(连续的或短切的)、薄⽚或颗粒状，具有较⾼的强度、模量、硬度和脆性，在复合材料承受外加载荷时是主要承载相，称为增强相或增强体。
它们在复合材料中呈分散形式，被基体相隔离包围，因此也称作分散相。
结构复合材料：⽤于制造受⼒构件的复合材料。
功能复合材料：具有各种特殊性能（如阻尼，导电，导磁，换能，摩擦，屏蔽等）的复合材料。
2、在材料发展过程中，作为⼀名材料⼯作者的主要任务是什么？（1）发现新的物质，测试其结构和性能；（2）由已知的物质，通过新的制备⼯艺，改变其显微结构，改善材料的性能；（3）由已知的物质进⾏复合，制备出具有优良性能的复合材料。
3、简述现代复合材料发展的四个阶段。
第⼀代：1940-1960 玻璃纤维增强塑料第⼆代：1960-1980 先进复合材料的发展时期第三代：1980-2000 纤维增强⾦属基复合材料第四代：2000年⾄今多功能复合材料（功能梯度复合材料、智能复合材料）4、简述复合材料的命名和分类⽅法。
增强材料+（/）基体+复合材料按增强材料形态分：连续纤维复合材料，短纤维复合材料，粒状填料复合材料，编织复合材料；按增强纤维种类分类：玻璃纤维复合材料，碳纤维复合材料，有机纤维复合材料，⾦属纤维复合材料，陶瓷纤维复合材料，混杂复合材料（复合材料的“复合材料”）；按基体材料分类：聚合物基复合材料，⾦属基复合材料，⽆机⾮⾦属基复合材料；按材料作⽤分类：结构复合材料，功能复合材料。
5、简述复合材料的共同性能特点。
(1)、综合发挥各组成材料的优点，⼀种材料具有多种性能；(2)、复合材料性能的可设计性；(3)、制成任意形状产品，避免多次加⼯⼯序。
复合材料概论个人整理版(考试专用)
第一章总论1.1 复合材料的发展概况第一代：1940年到1960年，玻璃纤维增强塑料；第二代：1960年到1980年，先进复合材料的发展时期；第三代：1980年到1990年，纤维增强金属基复合材料；第四代：1990年以后，多功能复合材料。
纵观复合材料的发展过程，可以看到：早期发展出现的复合材料，由于性能相对比较低，生产量大，使用面广，可称之为常用复合材料。
后来随着高技术发展的需要，在此基础上又发展出性能高的先进复合材料。
1.2 复合材料的定义什么是复合材料? (Composition Materials , Composite)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。
复合材料＝基体(连续相)＋增强材料(分散相)1.3 复合材料的命名复合材料在世界各国还没有统一的名称和命名方法，比较共同的趋势是根据增强体和基体的名称来命名，通常有以下三种情况：（1）强调基体时以基体材料的名称为主如树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料等。
（2）强调增强体时以增强体材料的名称为主如玻璃纤维增强复合材料、碳纤维增强复合材料、陶瓷颗粒增强复合材料等。
（3）基体材料名称与增强体材料并用。
这种命名方法常用来表示某一种具体的复合材料，习惯上把增强体材料的名称放在前面，基体材料的名称放在后面。
例如：“玻璃纤维环氧树脂复合材料”，或简称为“玻璃/环氧复合材料”。
碳纤维和金属基体构成的复合材料叫“金属基复合材料”，也可写为“碳/金属复合材料”。
碳纤维和碳构成的复合材料叫“碳/碳复合材料”。
国外还常用英文编号来表示，如MMC（Metal Matrix Composite）表示金属基复合材料，FRP （Fiber Reinforced Plastics）表示纤维增强塑料，而玻璃纤维/环氧则表示为GF/Epoxy, 或G/Ep(G-Ep)1.4 复合材料的分类按增强材料形态分类：连续纤维复合材料、短纤维复合材料、粒状填料复合材料、编织复合材料、其他: 层叠、骨架、涂层、片状、天然增强体按增强纤维种类分类：玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料、有机纤维复合材料、金属纤维复合材料、陶瓷纤维复合材料、混杂复合材料。
复合材料习题答案
1. 简述复合材料的分类。
简述复合材料的分类形式。
P2~3 按增强材料分类：<1>连续纤维复合材料；<2>短纤维复合材料；<3>粒状填料复合材料；<4>编织复合材料。
按增强纤维种类分类：<1>玻璃纤维复合材料；<2>碳纤维复合材料；<3>有机纤维复合材料；<4>金属纤维复合材料；<5>陶瓷纤维复合材料。
按基体材料分类：<1>聚合物基复合材料；<2>金属基复合材料；<3>无机非金属基复合材料。
按材料作用分类：<1>结构复合材料；<2>功能复合材料。
2. 简述金属基复合材料的界面结合方式。
金属基复合材料界面结合方式有化学结合、物理结合、扩散结合、机械结合。
总的来讲，金属基体复合材料界面以化学结合为主，有时也会出现几种界面结合方式共存。
3. 增强体的基本特征是什么？增强体的特征：（1）具有能明显提高基体某种所需的特殊性能；（2）增强体应具有稳定的化学性质；（3）与基体有良好的润湿性4. 聚合物用作基体材料时的作用是什么？二.聚合物基体材料的组分和作用1合成树脂按热行为可分为热固性树脂和热塑性树脂。
按树脂特性及用途分为：一般用途树脂、耐热性树脂、耐候性树脂、阻燃树脂等。
2对工艺性能的影响对增强材料的浸渍铺层性能固化过程成型方法按成型工艺分为：手糊用树脂、喷射用树脂、缠绕用树脂、拉挤用树脂、RTM用树脂、SMC用树脂等5. 简述金属基复合材料的性能特征？金属基复合材料的增强体主要有纤维、晶须和颗粒，这些增强体主要是无机物（陶瓷）和金属。
无机纤维主要有碳纤维、硼纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、氮化硅纤维等。
金属纤维主要有铍、钢、不锈钢和钨纤维等。
用于增强金属复合材料的颗粒主要是无机非金属颗粒，主要包括石墨、碳化硅、氧化铝、碳化硅、碳化钛、碳化硼等。
复合材料成形部分-复习习题
复合材料成形部分-复习习题一、填空题：1）、复合材料主要组成部分有基体、增强体。
2）、金属粉末的常用制备方法：雾化法、机械粉碎法、还原法、气相沉积法。
3）、陶瓷粉体烧结影响因素有：粉体颗粒度、外加剂作用、烧结温度和时间、烧结气氛、成形压力。
4）、粉末材料成形工艺主要有：粉末冶金、压制成形、注射成形、复合成形。
5）、热塑性塑料制品注射成型过程可分为合模、注射、保压、冷却、脱模等几个工序。
6）、注射成型制品的主要缺陷是翘曲，过度充填是引起该缺陷最常见的原因之一。
7）、金属基复合材料基体的选择原则：金属基复合材料的使用要求、金属基复合材料组成的特点、基体金属与增强体的相容性。
8）、金属基的液态制造技术有：真空压力浸渍法、挤压铸造法、搅拌铸造法、液态金属浸渍法、共喷沉积法、热喷涂法等。
二、选择题：1、以下介质一般不作为冷等静压的压力介质是（ C ）：A油B水C氩气 D 乳化液2、以下不属于热固性复合材料固化工艺特点的是（ D ）：A 树脂分子与固化剂分子形成活化中间体B 树脂分子与固化剂分子交联C 树脂分子与固化剂分子交联固化，形成三维网状结构D 一个可逆的动态过程3、以下金属基复合材料制备技术中，不属于液体制造技术的是（B ）：A 压力浸渍B 沉积法C 挤压、搅拌铸造D 粉末冶金4、以下性质中不属于陶瓷基复合材料的主要特性是（ D ）：A 耐高温B 抗腐蚀C 高强度D 延展性5、以下不属于金属注射成形工艺技术优点的是（B ）：A 产品性能各项同性B 采用少量粘结剂C 可制造粉末冶金无法制造的产品D产品尺寸精度高6、聚合物基复合材料制备的大体过程不包括（ D ）：A 预浸渍制造B 制件的铺层C 固化及后加工处理D 干燥7、粉末材料主要模压成形工艺不包括（ A ）：A 注射成形B 温压成形C 热压成形D 模压成形三、判断1 、过程综合指工艺流程的缩短化。
（对）2 、相比于机械粉碎法，雾化法是一种简便且经济的粉末生产方法。
聚合物复合材料作业习题
聚合物复合材料作业习题一、选择题1.以下哪一项不是以增强纤维的类型来分类的聚合物复合材料？（C）A、混杂纤维聚合物复合材料B、天然纤维聚合物复合材料C、短纤维聚合物复合材料D、有机纤维聚合物复合材料2.复合材料进入ACM阶段？（D）A、20世纪80年代B、20世纪50年代C、20世纪60年代D、20世纪70年代3.以下说法哪些是正确的？（ABD）A、共混组分的熔体黏度与配比都会对形态产生影响B、当两种组分中有一种含量小于26％时，这一组分一般来说是分散相C、共混体系熔体黏度的提高，一般会增大分散相的平衡粒径D、共混物的形态，可作为共混组分之间相容性的一种表征4.界面结构与性能特点。
（BCD）A、单分子层，形貌十分复杂B、组成、结构形态复杂C、化学成分很复杂D、化学元素很复杂5.天然纤维物理处理的方法有哪些？（ABDE）A、蒸汽爆破处理B、热处理法C、包覆处理法D、机械改性E、低温等离子体处理6.水对玻璃纤维聚合物复合材料及界面的破坏作用有些哪些？（ABCE）A、水的浸入B、对玻璃纤维表面的腐蚀作用C、水对树脂的降解作用D、水溶胀纤维导致界面脱粘破坏E、产生渗透压导致界面脱粘破坏7.芳纶纤维利用等离子体表面处理，哪些说法是正确的？（ABC）A、不需加入引发剂、溶剂，污染少；B、设备简单、操作易行；C、受等离子体类型和时间影响D、抗拉强度随处理时间延长而线性上升8.粉体表面改性的目的。
（BCDE）A、降低成本B、提高相容性C、改善分散性D、赋予功能性E、提高附加值9.确定增韧粒子的粒径最佳尺度的途径？（ABC）A、增韧体系中增韧粒子有足够多的数量B、从诱发银纹或剪切带考虑C、从终止银纹的角度考虑D、从终止剪切带的角度考虑10.影响分散相粒径的因素有哪些？（BCD）A、分散机理的影响B、组分配比的影响C、黏度比D、界面张力的影响11.基于平衡粒径表达式，降低平衡粒径的方法有？（ACD）A、提高剪切速率B、提高两相间的界面张力C、提高剪切应力D、提高熔体黏度二、填空题1.通过形态的观测，可以揭示（形态与性能）的关系；从而通过改善共混物的形态，达到提高共混物性能的目的。
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复合材料概论习题集一、解释名词与术1.碳/碳复合材料: C/C复合材料是碳纤维增强炭基复合材料的简称,也是一种高级复合材料。
它不仅具有石墨材料的固有本性,而且还具有碳纤维复合材料的优异性能。
2.纤维增强水泥:以水泥为基体与纤维组合得到拥有抗裂性和抗冲击能力更好的新型复合材料。
3.先进复合材料:早期发展出现的复合材料,由于性能相对比较低,生产量大,适用面广,可称之为常用复合材料。
后来随着高技术发展的需要,在此基础上又发展出性能高的复合材料成为先进复合材料。
4.片状模塑料:是用不饱和聚酯树脂、增稠剂、引发剂、交联剂、低收缩添加剂、填料、内脱模剂、着色剂等混合成树脂糊浸渍短切玻璃纤维粗纱或玻璃纤维毡,并在两面用聚乙烯或聚膜包覆起来形成的片状模压成型材料。
5.凯芙拉纤维:凯芙拉纤维属芳族聚酰胺类有机纤维,属于一种液态结晶性棒状分子,它具有非常好的热稳定性,抗火性,抗化学性,绝缘性,以及高强度及模数。
6.环氧树脂:凡是含有二个以上环氧基的高聚物统称为环氧树脂。
7.安全系数:水工建筑物、结构或构件的抗破坏强度与设计荷载效应组合的比值,它是建筑物、结构或构件的安全储备的指标。
8.氧指数:是指在规定的条件下,材料在氧氮混合气流中进行有焰燃烧所需的最低氧浓度。
9.ABS树脂:ABS树脂是指丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物,是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料。
10.团状模塑料:其主要原料由GF(短切玻璃纤维)、UP(不饱和树脂)、MD (填料)以及各种添加剂经充分混合而成的料团状预浸料。
有优良的电气性能,机械性能,耐热性,耐化学腐蚀性,又适应各种成型工艺。
11.缠绕工艺:将浸过树脂胶液的连续纤维或布带,按照一定规律缠绕到芯模上,然后固话脱模成为增强塑料制品的工艺过程。
12.湿法缠绕:是将纤维集束(纱式带)浸胶后,在张力控制下直接缠绕到芯模上。
13.干法缠绕:是采用经过预浸胶处理的预浸纱或带,在缠绕机上经加热软化至粘流态后缠绕到芯模上。
14.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。
15.酚醛树脂:酚醛树脂也叫电木,又称电木粉。
耐弱酸和弱碱,遇强酸发生分解,遇强碱发生腐蚀。
不溶于水,溶于丙酮、酒精等有机溶剂中。
苯酚与甲醛缩聚而得。
16.界面: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。
17.聚酰胺树脂:聚酰胺是具有许多重复的酰胺基的一类线型聚合物的总称,通常叫做尼龙。
18.拉挤成型:是将浸渍过树脂胶液的连续纤维束或带状织物在牵引装置作用下通过成型模定型,在模中或固化炉中固化,制成具有特定横截面形状和长度不受限制的复合材料型材(如管材、棒材、槽型材、工字型材、方型材等)。
19.表面处理:所谓表面处理就是在增强材料表面涂覆上一种称为表面处理剂的物质,这中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。
20.碳纤维:是由有机纤维或低分子烃气体原料加热至1500℃所形成的纤维状碳材料,其碳含量为90%以上。
二、简答题1、复合材料通常有几种分类法?答:四种。
(1)按增强材料形态分类(2)按增强纤维种类分类(3)按基体材料分类(4)按材料作用分类2、与传统材料相比,复合材料有哪些特点和优点?答:(1)可综合发挥各种组成材料的优点,使一种材料具有多种性能,具有天然材料所没有的性能。
(2)可按对材料性能的需要进行材料的设计和制造。
(3)可制成所需的任意形状的产品,可避免多次加工工序。
3、热塑性酚醛树脂与热固性酚醛树脂的区别?答:热塑性酚醛树脂即线型酚醛树脂,它不含进一步缩聚的基团,加固化剂并加热才能固化。
如以六亚甲基四胺为固化剂,固化温度150 ℃,混以填料制成的模塑粉俗称电木粉。
它是线型树脂,在合成过程中不会形成三向网络结构,在进一步的固化过程中必须加入固化剂,这类树脂又称为二阶树脂。
热固型酚醛树脂,能溶于有机溶剂,甲阶段树脂含能进一步缩聚的羟甲基,因此不需加固化剂即能固化:加热下反应得到乙阶段树脂,又称半溶酚醛树脂,不溶不熔但可溶胀和软化。
再进一步反应则得到不溶不熔的体型结构丙阶段树脂,也称不溶酚醛树脂。
甲阶段树脂长期存放也能自行固化。
热固性酚醛树脂的固化形式分为常温固化和热固化两种。
它是一种含有可进一步反应的羟甲基活性基团的树脂,如果合成瓜不加控制,则会使体型缩聚反应一直进行至形成不熔、不溶的具有三向网络结构的固化树脂,因此这类树脂又称为一阶树脂。
4、RTM的基本原理是什么?它有那些特点?答:基本原理:将液态热固性树脂(通常为不饱和聚酯)及固化剂,由计量设备分别从储桶内抽出,经静态混合器混合均匀,注入事先铺有玻璃增强材料的密封膜内,经固话、脱模、后加工而成制品。
特点:(1)主要设备(如模具和模压设备等)投资少,即用低吨位压机能生产较大的制品;(2)生产的制品两面光滑、尺寸稳定、容易组合;(3)允许制品带有加强筋、镶嵌件和附着物,可将制品制成泡沫夹层结构,设计灵活,从而获得最佳结构;(4)制造模具时间短(一般仅需几周),可在短期内投产;(5)对树脂和填料的适用性广泛;(6)生产周期短,劳动强度低,原材料损耗少;(7)产品后加工量少;(8)RTM是闭模成型工艺,因而单体(苯乙烯)挥发少、环境污染小。
5、间苯型不饱和聚酯与邻苯型相比具有那些特性?答:邻苯二甲酸和间苯二甲酸互为异构体,由它们合成的不饱和聚酯分子链分别为邻苯型和间苯型,虽然它们的分子链化学结构相似,但间苯型不饱和聚酯和邻苯型不饱和聚酯相比,具有下述一些特性:①用间苯型二甲酸可以制得较高分子量的间苯二甲酸不饱和致辞酯,使固化制品有较好的力学性能、坚韧性、耐热性和耐腐蚀性能;②间苯二甲酸聚酯的纯度度,树脂中不残留有间苯二甲酸和低分子量间苯二甲酸酯杂质;③间苯二甲酸聚酯分子链上的酯键受到间苯二甲酸立体位阻效应的保护,邻苯二甲酸聚酯分子链上的酯键更易受到水和其它各种腐蚀介质的侵袭,用间苯二甲酸聚酯树脂制得的玻璃纤维增强塑料在71℃饱和氯化钠溶液中浸泡一年后仍具有相当高的性能。
6、接触低压成型工艺的特点?答:接触低压成型的工艺特点是以手工铺放增强材料,浸润树脂,或用简单的工具辅助铺放增强材料和树脂。
成型过程中不需要施加成型压力或者只施加较低的成型压力。
接触成型工艺设备简单,适应性广,投资少,见效快。
其最大的缺点是生产效率低、劳动强度大、产品重复性差。
7、简述热塑性树脂的基本性能,复合材料常用热塑性树脂有那些?答:基本性能:该树脂具备优良的粘度稳定性及流动一致性,其涂层附着力强,硬度高、抗磨性好及抗污染等优点,并对施工环境不造成污染。
这类树脂在常温下为高分子量固体,是线型或带少量支链的聚合物,分子间无交联,仅借助范德瓦耳斯力或氢键互相吸引。
在成型加工过程中,树脂经加压加热即软化和流动,不发生化学交联,可以在模具内赋形,经冷却定型,制得所需形状的制品。
在反复受热过程中,分子结构基本上不发生变化,当温度过高、时间过长时,则会发生降解或分解。
常用的热塑性树脂:聚酰胺、聚碳酸酯、聚砜、聚丙烯、聚苯硫、尼龙。
8、作为先进复合材料基体的高性能树脂有几类?并举例。
答:(1)热固性树脂如:环氧树脂、酚醛树脂、聚酯树脂等;(2)热塑性树脂如:聚丙烯、聚酰胺、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚酯、聚甲醛、聚苯醚等;9、制造玻璃纤维及其制品时浸润剂的作用是什么?答:(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。
10、注射成型相对于模压成型的特点答:注射成型法所得制品的精度高、生产周期短、效率较高、容易实现自动控制,产品尺寸稳定性高,且能够成型形状复杂的制品。
11、制作碳纤维的五个阶段是什么?答:(1)拉丝:可用湿法、干法或者熔融状态三种方法进行。
(2)牵引:在室温以上,通常是100~300℃范围内进行,W.Watt首先发现结晶定向纤维的拉伸效应,而且这效应控制着最终纤维的模量。
(3)稳定:通过400℃加热氧化的方法。
400℃的氧化阶段是A.shindo’s最近在工艺上做出的贡献。
这显著的降低所有的热失重,并因此保证高度石墨化和取得更好的性能。
(4)碳化:在1000~2000℃范围内进行。
(5)石墨化:在2000~3000℃范围内进行。
12、简述复合材料界面的机能。
答:界面是符合材料的特征,可将界面的机能归纳为以下几种效应:(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组织裂纹扩展、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。
三、论述题1、写出一种不饱和聚酯合成反应式以及交联固化反应式,指出各步反应的反应机理,为了降低交联密度可采取哪些措施?答:措施:把线型不饱和聚酯溶于烯类单体中,使聚酯中的双键间发生共聚合反应,得到体型产物,以改善固化后树脂的性能。
2、论述界面的作用机理及界面的表征方法。
答:界面作用机理:(1)界面浸润理论其主要理论是填充剂被液体树脂良好浸润是极其重要的,因浸润不良会在界面上产生空隙,易使盈利集中而使符合材料发生开裂,如果完全浸润,则基体与填充剂间的粘结强度将大于基体的内聚强度。
(2)化学键理论主要论点是处理增强剂表面的偶联剂应既含有能与增强剂起化学作用的官能团,又含有能与树脂基体起化学作用的官能团。
(3)物理吸附理论这种理论认为,增强纤维与树脂基体之间的结合是属于机械铰合和基于次价键作用的物理吸附。
偶联剂的主要作用是促进基体与增强纤维表面完全浸润。
(4)变形层理论如果纤维与基体的热膨胀系数相差较大,固化成型后在界面会产生残余应力,将损伤界面和影响复合材料性能。
另外,在载荷作用下,界面上会出现应力集中,若界面化学键破坏,产生微裂纹,同样也要导致符合材料性能变差。
增强纤维经表面处理后,在界面上形成一层塑性层可以松弛并减小界面应力。
(5)拘束层理论该理论认为界面区(包括偶联剂部分)的模量介于树脂基体和增强材料之间时,则可最均匀地传递应力。
(6)扩散层理论按照这一理论,偶联剂形成的界面区应该是带有能与树脂基体相互扩散的聚合链活性硅氧烷层或其他的偶联剂层。