复合材料试题B卷及答案

2021学年度第一学期课程考试

复合材料本科试卷（B卷）

考前须知：1.本试卷共六大题，总分值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晰；

3.全部答案必需写在试卷上，做在草稿纸上无效；

4.考试完毕，试卷、草稿纸一并交回。

题号—•一=四五七总分评分人

得分

一、选择题（30分，每题2分）【得分:

题号12345678910

答案

题号111281920

答案

1.复合材料中的“碳钢〃是（）

A、玻璃纤维增加A1基复合材料。B、玻璃纤维增加塑料。

C、碳纤维增加塑料。D、氧化铝纤维增加塑料。

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.在体积含量一样状况下，纳米颗粒与一般颗粒增加塑料复合材料（）

A、前者本钱低B、前者的拉伸强度好

C、前者原料来源广泛D、前者加工更简单

4、Kevlar纤维（）

A、由干喷湿纺法制成.B、轴向强度较仔向强度低.

C、强度性能可保持到1000C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3000C以上。D、由先纺丝后碳化工艺制成。

6、聚丙烯增加塑料的运用温度一般在：（

A、120℃以下B、18OC以下C、250℃以下D、25OC以上

7、碳纤维增加环氧复合材料力学性能受吸湿影响，缘由之一是（）

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响。D、环氧树脂发生水解反响。

8、玻璃纤维（）

A、由SiO2玻璃制成。B、在全部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、聚丙烯廉。

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选项是（）。

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，复合材料运用量最大的增加纤维是（

A.碳纤维B.氧化铝纤维C.玻璃纤维D.碳化硅纤维

13、目前，复合材料运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.枯燥

15、有关环氧树脂，说法正确的选项是（）

A、含有大量的双键B、运用引发剂固化

C、运用胺类固化剂固化D、属于热塑性塑料

二、推断题（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加基体。（）

3、层板复合材料主要是指由颗料增加的复合材料。（）

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、皮肤是自然复合材料。（）

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头。（）

9、一般酚醛树脂却沥青的焦化率根本一样，在高压下，它们的焦化率可以提高到

90%o()

10、硼纤维是由三浪化硼沉积到加热的鸨丝芯上形成的。()

三、问答题(50分，每题5分)【得分:

L选择复合材料用树脂基体时，主要应考虑哪几方面问题？

2.环氧树脂和酚醛树脂固化各有什么特点？对制备工艺有什么影响？

3.简述玻璃纤维主要优缺点？

7.在PAN法制备碳纤维的工艺过程中，为什么要进展预氧化、碳化和石墨化三个

过程？

8.复合材料成型时施加压力的主要作用是什么？复合材料为什么要采纳低压成

型？

9.如何选择复合材料制件的成型方法?

10.手糊成型所用胶液里通常含有哪些协助材料?它们的作用及用量范围?

参考答案及评分标准

一、选择题（30分，每题2分）【得分:

题号1234567891()

答案CABADABACA

题号111281920

答案CCBDD

二二推推断断题题（（2200分分，，每每题题22分分））【[得得分分:：]

1、复合材料是由两个组元以上的材料化合而成的。（X）

2、混杂复合总是指两种以上的纤维增加基体。（X）

3、层板复合材料主要是指由颗料增加的复合材料。（x）

4、最广泛应用的复合材料是金属基复合材料。（x）

5、复合材料具有可设计性。

6、竹、麻、木、骨、皮肤是自然复合材料。*）

7、分散相总是较基体强度和硬度高、刚度大。（x）

8、玻璃钢问世于二十世纪四十年头。川）

9、一般酚醛树脂却沥青的焦化率根本一样，在高压下，它们的焦化率可以提高到

90%oN）

1（）、硼纤维是由二溟化硼沉枳到加热的铛丝芯上形成的。川〕

三、问答题（50分，每题5分）【得分：】

1.选择复合材料用树脂基体时，主要应考虑哪几方面问题？

答：1）能够满意产品的运用须要，如运用温度、强度、刚度、耐药品性、耐腐蚀性

等。高拉伸模量、高拉伸强度、高断裂韧性的基体有利于提高复合材料的力学性

能；

2）对纤维具有良好的润湿性和粘结性；3）简单操作，如要求胶液具有足够的适

用期、预浸料具有足够长的储存期、固化收缩小等；4）低毒性、低刺激性；5）价格

合理

2.不饱和聚酯树脂的固化过程

答：不饱和聚酯械脂的的固化是一个放热反响，其过程可分为以下三个阶段：

1）胶凝阶段从参与促进剂后到树脂变成凝胶状态的一段时间。这段时间对

于玻璃钢制品的成型工艺起确定性作用，是固化过程最重要的阶段。

2）硬化阶段硬化阶段是从树脂开场到胶凝到肯定硬度，能把制品从模具上

取下为止的一段时间。

3）完全固化阶段通常在室温下进展，在后处理之前，室温至少要放置24

小时，这段时间越长，制品吸水率越小，性能越好。

3.简述玻璃纤维主要优缺点？

答：玻璃纤维的特点：拉伸强度和冲击强度高，延长率小；弹性模量较大；耐热,

属于无机材料，不行燃；化学耐久性好；绝缘性和绝热性好；吸水率较低；与基

体材料粘结性好；价格较其他增加材料低；可作为有机聚合物基或无机非金属材

料基复合材料的增加体。缺点：简单被水腐蚀。

4•简述芳香族聚酰胺纤维主要优缺点？

芳香族聚酰胺纤维：外观呈黄色；强度高、弹性模量高，密度小（1.44〜1.45）,比强

度极高（与S-GF、CF-H相当）、比模量高（约为GF的2倍），韧性好，耐冲击，

抗疲惫抗蠕变；除少数强酸强碱外，对其他介质（一般有机溶剂、盐类溶液等）

有很好的耐化学药品性；具有自熄性和良好的热稳定性；高温下不溶，300℃以

上短时间强度不变，温度上升纤维渐渐热分解或碳化；热膨胀系数为各向异性，

纵向热膨胀系数为负值；但对紫外线较敏感，不宜曝光运用；抗压抗把性差；耐

水性差。

5.说明UHMWPE纤维的构造、性能和应用范围。

性能：聚乙烯纤维超轻，密度0.97g/cm3；具有高比强度、高比模量以及耐冲击、

耐磨、自润滑、耐腐蚀、耐紫外线、耐低温、电绝缘、不吸水、电磁波透过好等

多种优越性。

其缺乏是熔点较低135℃和高温简单蠕变，因此仅能在100℃以下运用。

6.简述玻璃纤维干脆熔融法？

答：池窑拉丝法（干脆熔融法）

玻璃纤维是由含有各种金属氧化物的硅酸盐类1硅砂、石英石、硼酸、粘土、氟

石等），经熔融（1300℃）后，借自重由生土曷底部的漏丝板流出，孔径为1.5〜

2mm,流出的玻璃液温度约为1190℃,在快速冷却的过程中，借助高速（1000〜

3000m/min）转动，拉制成直径很细（3〜20um）的玻璃纤维。从小烟中拉出

的每根纤维叫单丝，一个用烟拉出的全部单丝经过浸润剂槽后，集束成一根原纱.

7.在PAN法制备碳纤维的工艺过程中，为什么要进展预氧化、碳化和石墨化三个

过程？

答:PAN原丝的预氧化处理预氧化的目的就是为了防止原丝在碳化时熔融，

通过氧化反响使得纤维分子中含有羟基、皴基，这样可在分子间和分子内形成氢

键，从而提高纤维的热稳定性。预氧丝的碳化预氧丝的碳化一般是在惰性气氛中，

将预氧丝加热至1000—1800℃,从而除去纤维中的非碳原子(如H、0、N等)。

生成的碳纤维的碳含量约为95%。碳化过程中，未反响的聚丙烯脂进一步环化，

分子链间脱水、脱氢交联，末端芳构化生成氨。随着温度的进一步上升，分子链

间的交联和石墨晶体进一步增大。PAN的石墨化石墨化过程是在高纯度惰性气体

爱护下于2000—3000℃温度下对碳纤维进展热处理。碳纤维经石墨化温度处理后，

纤维中残留的氮、氢等元素进一步脱除，碳一碳重新排列，层面内的芳环数增加,

层片尺寸增大，结晶态碳的比例增加。

8.复合材料成型时施加压力的主要作用是什么？复合材料为什么要采纳低压成

型？

答：(1)使熔融的树脂具有肯定的流淌性，进一步浸渍玻璃纤维布。使层压板构造密

实，提高层间粘结强度。

(2)冷压的目的是防止层压板在冷却过程中的变形