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文檔簡介

一、判斷題:1、復合材料是由兩個以上組元材料化合而成?!病?、層板復合是一種由顆粒增強的復合材料?!病?、應用最廣泛的復合材料是金屬基復合材料?!病?、復合材料具有可設計性?!病?、竹子、貝殼是天然的復合材料?!病?、玻璃鋼是玻璃纖維增強的樹脂基復合材料,問世于1940s?!病?、比強度和比模量分別是材料的強度、彈性模量與其密度的比值?!病?、基體與增強體界面在高溫使用過程中不會發生變化?!病?、浸潤性是基體與增強體間粘結的充分條件。〔〕10、浸潤性是基體與增強體間粘結的必要條件,但不是充分條件?!病?1、界面結合強度過高,復合材料易發生脆性斷裂?!病?2、脫粘是指纖維與基體發生完全別離的現象。〔〕13、混合法那么:Pc=PmVm+PrVr可用于各種復合材料的性能估計。〔〕14、纖維長度l<lc時,纖維上作用的應力永遠達不到其抗拉強度?!病?5、天然纖維都是有機的,而無機纖維均需人工合成?!病?6、UHMWPE纖維是所有增強體纖維中密度最小的?!病?7、玻纖是晶態玻璃制成的細絲,其晶粒尺寸約30m?!病?8、單晶Al2O3f僅有一種晶態結構,即:-Al2O3?!病?9、多晶Al2O3f僅有一種晶體結構,即:-Al2O3。〔〕20、Bf既可用CVD法制備,也可用溶液化學方法結合燒結制備?!病?1、制備SiCf采用PAN作為先驅體?!病?2、纖維外表處理的目的是使其外表光潔度提高。〔〕23、Kevlar纖維平行于其軸向上其熱膨脹系數小于零?!病?4、乘積效應屬于傳遞效應的一種。〔〕25、Ni3Al屬于Berthollide型金屬間化合物。〔〕26、Cu3Au、Fe3Al、Ti3Al、Ni3Al都是Kurnakov型金屬間化合物。〔〕27、體積分數相同時,SiCw的增強效果優于SiCp。〔〕28、體積分數相同時,SiCw的增強效果不如SiCp。〔〕29、體積分數相同時,SiCw的增強效果與SiCp相當?!病?0、顆粒/晶須增強MMC是目前應用最廣、開發前景最大的MMC。〔〕31、Bf/Al可利用半固態復合鑄造法制備?!病?2、利用擴散結合法制備MMC時,最關鍵的步驟是排布鋪層工序。〔〕33、制備纖維有排布要求的FRMMC唯一可行方法是粉末冶金法?!病?4、粉末冶金法制備MMC的優點之一就在于其對增強體材料的添加比例幾乎無限制?!病?5、Ospray法制備的PRMMC相對密度可達95%以上,且幾乎無界面反響?!病?6、原位復合法得到的復相組織處于熱力學平衡狀態,因而其高溫穩定性較好?!病?7、壓鑄法制備的MMC中基體-增強體界面是自然形成的,因而無濕潤性、界面反響困擾,且具有很高的界面結合強度〔〕。38、MMC種類繁多,其制備多為復合+成形一體化過程。〔〕39、半固態復合鑄造法制備MMC時,在固液兩相區的攪拌使基體組織細化、增強體分散均勻,但同時也導致熔體粘稠化、流動性變差?!病?0、雙馬樹脂是一種PMC常用的熱塑性樹脂基體材料?!病?1、熱固性聚酰亞胺樹脂的綜合力學性能優于環氧樹脂,但不如雙馬樹脂。〔〕42、層壓成形屬于干法壓力成形的一種。〔〕43、模壓成形只適于大批量生產PMC板材。〔〕44、注射成形對熱固性/熱塑性基體均適用,但更多用于熱塑性樹脂基PMC的制備?!病?5、CMC的氣孔率越高,其韌性越好?!病?6、FRCMC的性能主要取決于增強體纖維的強度,而與其彈性模量關系不大?!病?7、基體-增強體熱膨脹系數差越小,CMC的綜合力學性能越好?!病?8、粉末冶金法與漿料法相比,所制備的CMC增強體分布更為均勻?!病?9、反響燒結法的主要優點是所制備的CMC具有很低的氣孔率?!病?0、C/C復合材料的成分特點是:99%以上為C元素,只包含少量其它雜質元素。〔〕51、瀝青作為浸漬碳化法的基體先驅體材料,在常壓下碳化時其產碳率為50%左右,與酚醛等樹脂類先驅體根本相當?!病?2、浸漬碳化制備C/C復合材料基體時,樹脂類先驅體的產碳率高、易石墨化、碳化后電阻率低、熱導率高、模量高、最終形成各向異性石墨?!病?3、浸漬碳化制備C/C復合材料基體時,瀝青類先驅體的產碳率低、難以石墨化、碳化后電阻率高、熱導率低、最終形成各向異性石墨?!病?4、C/C復合材料是目前唯一可以用于溫度高達2800℃55、C/C復合材料的制備方法與MMC類似,包括擠壓鑄造法、粉末冶金法等?!病?6、C/C復合材料已在航空航天、軍工等領域得到廣泛應用,這主要是因為其制備本錢低、工藝簡便易行,易于推廣使用?!病?7、單向增強和三維增強C/C復合材料的力學、物理學性能都具有各向同性特征?!病?8、在1750℃以上高溫利用CVD法制備C/C59、在制備C/C的CVD類方法中,等溫法和溫差法都會形成外表結殼,需要利用機加工去除后屢次滲透沉碳。〔〕二、多項選擇題:1、復合材料中的界面,其最重要的作用是:〔〕。A、僅僅是把基體與增強體粘結起來;

B、將外載由基體傳給增強體;

C、總是改善復合材料的性能;

D、總是惡化復合材料的整體性能。2、以下關于濕潤角的描述中,正確的選項是:〔〕A、當<90o時,易發生濕潤;

B、當>90o時,易發生濕潤;

C、當=0o時,完全不濕潤;

D、當=180o時,完全不濕潤。3、關于基體及增強體的作用,以下說法中不正確的選項是:〔〕A、增強體承當大局部外載;

B、基體是承受載荷的主要組元;

C、二者根本平分外載;

D、基體起粘結、聯通和增韌的作用,并傳遞應力到增強體。4、關于混合定律,以下說法中不正確的選項是:〔〕A、它說明:復合材料性能隨組元材料體積分數的變化呈線性變化;

B、它說明:復合材料性能隨組元材料體積分數的變化呈非線性變化;

C、它說明:復合材料的性能主要由增強體性質決定;

D、它考慮了增強體的形狀、尺寸、分布和取向的影響。5、“末端效應〞是指:〔〕A、短纖維末端位置總是出現最大拉應力的現象;

B、短纖維中部界面上總是出現最大剪應力的現象;

C、短纖維末端總是出現脫粘的現象;

D、短纖維末端總有一局部區域上作用的拉應力達不到其抗拉強度的現象。6、體積分數相同時:〔〕情況下,短纖維強化與連續纖維增強效果相當。A、l=lc;B、l=2lc;C、l=5lc;D、l=10lc7、體積分數相同時:〔〕的情況下,短纖維的強化效果僅相當于連續纖維的一半左右。A、l=lc;B、l=2lc;C、l=5lc;D、l=10lc8、短纖維增強復合材料得到廣泛應用的原因是:〔〕。A、短纖維比連續纖維廉價;

B、復合材料的成形制造方法更靈活;

C、無各向異性;

D、短纖維更容易實現定向排列9、短纖維滿足l>lc時,其上的平均應力:〔〕。A、<其抗拉強度;B、>其抗拉強度;

C、其抗拉強度;D、與其長度l無關。10、短纖維滿足〔〕時,其上作用的平均應力≈其抗拉強度的1/2。A、l=10lc;B、l=5lc;C、l=2lc;D、l=lc11、Kevlar纖維的最高使用溫度〔〕A、<120℃;B、<180℃;C、<250℃;D12、關于Kevlar纖維,以下說法中正確的選項是:〔〕A、有出色的抗壓抗扭性能;B、軸向強度高于徑向強度;

C、強度性能可保持到750℃以上;D13、關于玻璃纖維,以下說法正確的選項是:〔〕A、是由SiO2為主要成分的玻璃經熔融拉絲制成;

B、在所有纖維中,具有最高的比模量;

C、其強度與直徑大小有關;

D、具有很好的電絕緣性及長期耐高溫性能。14、關于多晶Al2O3纖維,以下說法中正確的選項是:〔〕A、杜邦的FP-Fiber是晶型為-Al2O3的多晶Al2O3纖維;

B、需要通過膠體成形法制成;

C、有、、三種晶型;

D、極高的比強度是其主要性能優勢。15、關于SiC纖維,以下說法中正確的選項是:〔〕A、CVD-SiCf直徑較粗,可達100m以上;

B、常用于制備PMC;

C、PC-SiCf有W芯或C芯;

D、SCS-6是一種PC-SiCf。16、關于UHMWPE纖維,以下說法中正確的選項是:〔〕A、其分子量一般大于3,000,000;

B、其熔點較低,一般在150℃左右;

C、是唯一密度小于水的增強體纖維;

D、無須進行外表處理就可以與樹脂熔體/17、生產碳纖維的主要原料有:〔〕A、瀝青;B、聚丙烯晴;C、聚乙烯;D、人造絲。18、各種纖維在拉斷時無任何屈服現象出現,但有可能在SEM下觀察到以下現象:〔〕A、Kf呈韌性斷裂,局部頸縮、斷面減小;

B、Cf呈韌性斷裂,斷面收縮變?。?/p>

C、Gf呈韌性斷裂,斷面收縮變小;

D、Cf、Gf均呈脆性斷裂,無斷面收縮跡象出現。19、在各種增強體纖維材料中:〔〕A、UHMWPE纖維具有最低的密度和極高的強度、模量搭配;

B、Cf具有最高的比模量水平;

C、Al2O3f的比模量和比強度最高;

D、Gf的比模量偏低。20、關于晶須增強體,以下說法正確的選項是:〔〕A、晶須是單晶不連續增強體材料,其內部缺陷極少;

B、晶須的長徑比〔l/d〕一般>10;

C、晶須的直徑一般為數十m;

D21、關于顆粒增強體,以下說法正確的選項是:〔〕A、它主要起到填料的作用;

B、它主要起到提高基體強度的作用;

C、它主要起到改善基體韌性的作用;

D、它主要起到承載作用。22、以下陶瓷材料中,〔〕屬于PRMMC常用的顆粒增強體。A、SiC;B、Fe3O4;C、Al2O3;D、玻璃微粉23、以下關于MMC的描述中,不正確的選項是:〔〕A、其韌性、抗沖擊性能一般優于CMC;

B、其制備工藝簡單,本錢較低;

C、其導電導熱性、耐熱性能優于PMC;

D、其比強度、比剛度與金屬材料相當。24、服役溫度在600℃左右的MMCA、Al合金;B、Mg合金;C、Ti合金;D、Mo合金25、服役溫度不超過400℃時,MMCA、Al合金;B、Mg合金;C、Ti合金;D、Mo合金26、服役溫度800℃左右時,MMCA、Al合金;B、Mg合金;C、Ti合金;D、Fe基高溫合金27、服役溫度1000℃左右,且要求MMCA、Ti合金;B、Co基高溫合金;C、Ni基高溫合金D、Fe基高溫合金28、以下關于金屬間化合物的描述中,正確的選項是:〔〕A、其原子間結合既有金屬鍵特征、又有共價鍵特征;

B、其最高使用溫度與高溫合金相當;

C、其密度與Ni、Fe基高溫合金相當;

D、其室溫脆性顯著,成形加工難度較大。29、TC4屬于〔〕A、鈦合金;

B、鈦合金;

C、+鈦合金;

D、工業純鈦。30、以下關于TC4的描述中,正確的選項是:〔〕A、其牌號與美標Ti-6Al-4V相對應;

B、其牌號與美標Ti-3Al-13V-11Cr相對應;

C、其Al含量約6wt%;

D、其退火組織為雙相特征。31、SiCp/Al可利用〔〕進行制備。A、定向凝固復合法;

B、粉末冶金法;

C、半固態復合鑄造法;

D、定向氧化法。32、在制備MMC的各類工藝方法中,液態法〔〕A、更適于制備顆粒、晶須、短纖維增強MMC;

B、制備溫度低于固態法;

C、界面反響程度小于固態法;

D、本錢低于固態法。33、〔〕是制備PRMMC的有效方法。A、擴散結合法;

B、定向凝固復合法;

C、攪拌法;

D、噴射沉積法。34、壓鑄法制備MMC時,需要控制的工藝參數包括〔〕。A、金屬液溫度;

B、加壓速度;

C、加熱/冷卻速度;

D、平均壓力。35、以下關于袋壓成形法制備PMC的描述中,不正確的選項是:〔〕A、真空袋壓成形只能制備厚度<1.5mm的PMC制品;

B、壓力袋成形的最大壓力可達8-10atm;

C、真空袋-熱壓罐成形可形成比上述兩種方法更高的壓力和更均勻的壓力分布;

D、三種方法的設備本錢依次升高。36、以下關于纏繞成形的描述中,正確的選項是:〔〕A、環向纏繞適合主要承受徑向載荷的PMC;

B、極向纏繞獲得的PMC力學性能比擬均衡;

C、螺旋纏繞適合主要承受縱向載荷的PMC;

D、該法設備復雜、技術難度高,工藝質量不易控制。37、關于注射成形法制備PMC,以下說法中不正確的選項是:〔〕A、長、短纖維增強PMC均可采用該方法制備;

B、熱塑性樹脂基PMC注射成形時,充模后需要補料;

C、熱固性樹脂基PMC注射成形時,充模后需要補料;

D、模具/注射機內腔需要采用高耐磨設計。38、關于RIM/RRIM成形制備PMC,以下說法中正確的選項是:〔〕A、二者均采用兩種以上高反響性樹脂單體高壓注入注射室后混合并啟動聚合反響;

B、此類方法模具費用較高;

C、屬于單體聚合+模塑成形合二為一方法;

D、所得PMC制品的尺寸穩定性較差。39、PMC最常用的增強體材料是〔〕。A、玻璃纖維;B、有機纖維;C、碳纖維;D、硼纖維40、與陶瓷基體相比,FRCMC最突出的優勢表現在:〔〕A、斷裂韌性顯著提高;

B、耐磨性能顯著提高;

C、耐熱溫度顯著提高;

D、強度、模量顯著提高。41、剛性顆粒/晶須增強CMC的增強效果主要表現在:〔〕A、抗拉強度大幅提高;

B、斷裂韌性大幅提高;

C、高溫性能大幅提高;

D、塑變能力大幅提高。42、延性金屬顆粒增強CMC的增強效果主要表現在:〔〕A、抗拉強度大幅提高;

B、斷裂韌性大幅提高;

C、服役溫度大幅提高;

D、耐磨性能大幅提高。43、延性金屬顆粒與陶瓷基體復合得到的CMC相對于陶瓷基體,主要是〔〕明顯變差。A、強度;B、高溫性能;C、剛度;D、斷裂韌性44、關于界面結合強度與CMC力學性能的關系,以下說法中不正確的選項是:〔〕。A、界面強度過高,CMC的韌性降低;

B、界面強度過高,CMC的強度降低;

C、界面強度過低,CMC的韌性降低;

D、界面強度過低,CMC的強度降低;45、利用CVD/CVI法制備C/C復合材料時,擴散和沉積間的關系應滿足:〔〕A、擴散速度<沉積速度;

B、擴散速度≈沉積速度;

C、擴散速度>>沉積速度;

D、擴散速度<<沉積速度。46、瀝青碳化的特點是:〔〕A、瀝青中高分子量化合物含量越高,其產碳率越高;

B、瀝青中低分子量化合物含量越高,其產碳率越高;

C、碳化壓力越高,其產碳率越高;

D、碳化壓力越低,其產碳率越高。47、采用酚醛等合成樹脂作為浸漬劑制備C/C復合材料的基體碳的原因是:〔〕A、合成樹脂在低溫低壓下具有比瀝青更低的粘度,利于滲入預制體孔隙;

B、其產碳率比瀝青更高;

C、其化學結構明確、純度高,雜質含量低;

D、比瀝青更容易獲得各向異性的石墨化結構。48、以下關于C/C預制體的描述中,不正確的選項是:〔〕A、二維編織的預制體層間/z向性能較差;

B、三向織物預制體的正向間距越大,其線燒蝕率越低;

C、三向織物預制體中的Cf沿x、y、z三個方向互成正交,既有重合點也有交織點;

D、多向織物的編織方向越多,制備出的C/C各向異性越弱,熱膨脹系數越小。49、作為C/C復合材料的增強體,所選用的Cf應盡可能滿足:〔〕。A、應進行適當的外表處理,以提高其與基體間的界面結合強度;

B、堿金屬類雜質含量低于100mg/kg;

C、具有高模量和中等強度水平或高強度和中等模量水平;

D、不宜進行外表處理。三、填空題:1、作為C/C復合材料的增強體,所選用的Cf應盡可能滿足:A、〔〕類雜質含量應盡可能低,一般要求<100mg/kg;B、盡量選用〔〕或高強度中模量的Cf;C、〔〕不宜過高,未經外表處理的Cf更適宜制造C/C復合材料。2、玻璃纖維的強度與其直徑大小有關,一般直徑越小其強度越〔〕。3、選用Al、Mg合金作為基體材料時,MMC的服役溫度一般不超過〔〕℃時;服役溫度1000℃4、晶須是以〔〕晶形式生長成的不連續增強體,是一種內部幾乎無〔〕的增強體材料,其直徑d一般小于〔〕m,長徑比l/d一般為〔〕。5、半固態復合鑄造法制備MMC時,在固液兩相區的攪拌使基體組織細化、〔〕分散均勻,同時導致熔體“剪切變稀〞從而使其鑄造〔〕性得到改善。6、在1750℃以上高溫利用CVD法制備C/C復合材料時,獲得的基體碳是具有各向異性的熱解〔〕7、杜邦的FP-Fiber是晶型為〔〕-Al2O3的多晶Al2O3纖維。8、制備纖維有排布要求的FRMMC的唯一可行方法是〔〕法。9、所謂“Borsic〞,是指外表涂覆有一層〔〕作為反響阻擋層的Bf。10、瀝青作為浸漬碳化法的基體先驅體材料,在常壓下碳化時其產碳率為50%左右,與酚醛等樹脂類先驅體根本相當;高壓下其產碳率可達〔〕%。11、SiC纖維可分為CVD-SiCf和PC-SiCf兩類,其中直徑較粗且內部有C芯或W芯的是〔〕。12、〔〕纖維是目前可采用的連續纖維增強體材料中唯一密度小于水的纖維,其分子量一般大于〔〕。四、綜合題:1、什么是復合材料?簡述其最根本的特征和構成。2、復合材料可按哪些基準進行怎樣的分類?3、舉例說明復合材料的命名方法。4、從性能角度分析說明復合材料的主要優、缺點。5、綜述復合材料的應用及未來開展方向〔不少于1500字〕。6、對Al2O3和SiC纖維進行拉伸試驗,假定直至拉斷兩種纖維只發生彈性變形,試根據下表分別計算其比模量和比剛度。〔比模量單位取108cm,比強度單位取106纖維(g/cm3)b(MPa)(%)Al2O33.315000.4SiC2.624001.07、復合材料有哪些界面效應?各起什么作用?8、提高復合材料界面強度的途徑有哪些?具體如何實現?9、歸納復合材料界面的特點。10、什么是浸潤?如何描述浸潤程度的大???討論影響濕潤角大小的因素。11、如何改善基體對增強體材料的潤濕性?12、簡述復合材料的界面結合類型及各自特點。13、玻纖是如何制備的?分析玻纖與塊狀玻璃性能為何不同?14、PAN法制備Cf時,預氧化、碳化和石墨化分別有何作用?15、Kf是如何生產的?16、Bf怎樣制備?其外觀形貌有什么特征?和其性能有何聯系?17、SiCf如何分類?比擬其制備流程和性能特點。18、比擬Gf、Cf、Kf的主要優缺點。19、為什么晶須的強度遠遠高于同種材料的連續纖維?20、歸納連續纖維增強體希望具備的主要性能特點。21、什么是MMC?簡述其分類方法及根本性能特點。22、簡述Ti合金的分類,以及每一類的合金化與性能特點。23、服役溫度不同時,MMC的基體材料一般如何選擇?試比擬其中Al合金與Ti合金的熱處理方法及特點。24、鈦合金的主要合金化元素有哪些?如何對其進行分類?繪圖比擬不同類型合金元素與Ti形成二元合金時的相圖類型及合金元素的作用。25、圖示說明擴散結合法與粉末冶金法制備MMC的工藝流程,比擬其適用范圍及工藝特點。26、圖示說明噴射沉積〔Ospray〕法的工藝過程及優點。27、什么是PMC?簡述其分類方法及總體特點。28、選擇三種常被用作PMC基體材料的熱固性樹脂,比擬其固化反響及性能特點。29、繪制PMC制備的根本流程圖,簡述其根本技術要求。30、圖示說明手糊成型的根本步驟、工藝流程及優缺點。31、比擬噴射成形、拉擠成形和RTM成形的工藝流程和特點。32、圖示說明纏繞成形的原理、工藝流程、主要纏繞模式及工藝特點。33、試比擬熱固性/熱塑性樹脂基PMC注射成形工藝的區別。34、歸納總結PMC成形制備的特點和工藝選擇設計的根本規程。35、圖示說明CVI法制備CMC的原理,比擬ICVI和FCVI法的異同及特點。36、如何利用反響燒結

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