2025年高职复合材料工程技术（复合材料制备）试题及答案

2025年高职复合材料工程技术（复合材料制备）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（总共10题，每题3分，每题只有一个选项符合题意）1.复合材料制备中，基体材料的主要作用不包括以下哪一项？A.粘结增强体B.传递载荷C.决定复合材料的主要性能D.提供纤维增强体附着的基础2.以下哪种纤维增强体在复合材料制备中具有较高的强度和模量？A.玻璃纤维B.碳纤维C.芳纶纤维D.硼纤维3.复合材料制备过程中，界面结合强度对复合材料性能影响很大，以下哪种情况界面结合强度过高可能带来不利影响？A.复合材料韧性提高B.增强体应力传递均匀C.复合材料产生裂纹时易扩展D.提高复合材料的强度4.在热压罐成型制备复合材料时，热压罐内的压力一般控制在什么范围？A.0.1-0.5MPaB.0.5-1MPaC.1-5MPaD.5-10MPa5.制备混杂纤维增强复合材料时，不同纤维的混杂方式对复合材料性能影响显著，以下哪种混杂方式效果通常较好？A.随机混杂B.层间混杂C.束间混杂D.梯度混杂6.对于纤维增强复合材料，纤维的体积分数对复合材料性能影响较大，一般来说，随着纤维体积分数增加，复合材料的强度和模量会怎样变化？A.先增加后降低B.一直降低C.一直增加D.先降低后增加7.复合材料制备中，预浸料的质量对最终复合材料性能至关重要，预浸料的树脂含量偏差应控制在多少以内？A.±1%B.±2%C.±3%D.±5%8.在注射成型制备复合材料时，注射温度对成型质量影响较大，一般注射温度应比树脂的熔点高多少度？A.10-20℃B.20-30℃C.30-50℃D.50-80℃9.制备颗粒增强复合材料时，颗粒的粒径对复合材料性能有一定影响，一般合适的颗粒粒径范围是多少？A.纳米级B.微米级C.毫米级D.厘米级10.复合材料制备过程中，固化工艺参数不包括以下哪一项？A.固化温度B.固化时间C.固化压力D.纤维长度第II卷二、填空题（总共5题，每题4分，将答案填在题中横线上）1.复合材料按基体材料类型可分为______基复合材料、______基复合材料和______基复合材料等。2.纤维增强复合材料的界面结合类型主要有______结合、______结合和______结合。3.热塑性复合材料制备的主要成型方法有______成型、______成型和______成型等。4.复合材料制备中，增强体的表面处理方法主要有______处理、______处理和______处理等。5.制备复合材料时，原材料的选择原则包括______、______、______等。三、简答题（总共3题，每题10分）1.简述复合材料制备中纤维增强体的选择原则。2.说明热压罐成型制备复合材料的工艺流程及关键工艺参数。3.分析影响复合材料界面结合强度的因素有哪些。四、材料分析题（总共2题，每题15分）材料：在复合材料制备实验中，研究人员采用碳纤维增强环氧树脂复合材料，通过不同的成型工艺制备了两组样品。第一组采用传统的热压罐成型工艺，第二组尝试了一种新的模压成型工艺。实验结果发现，采用热压罐成型工艺的样品，其拉伸强度为1200MPa，模量为100GPa；而采用模压成型工艺的样品，拉伸强度仅为1000MPa，模量为80GPa。1.请分析造成两组样品性能差异的可能原因。2.针对模压成型工艺制备的样品性能较低的情况，提出改进措施。五、综合应用题（总共1题，20分）某航空航天企业计划开发一种新型的复合材料用于制造飞机机翼。要求该复合材料具有高强度、高模量、低密度以及良好的耐疲劳性能。已知该企业现有的原材料有碳纤维、玻璃纤维、环氧树脂和铝合金粉末。请你设计一种复合材料体系，并说明制备工艺过程及关键工艺参数控制，以满足该飞机机翼的性能要求。答案第I卷：1.C2.B3.C4.C5.D6.C7.B8.C9.B10.D第II卷：二填空题：1.树脂、金属、陶瓷2.机械、物理、化学3.挤出、注塑、模压4.表面涂覆、氧化、偶联剂5.性能匹配、工艺适应性、成本效益三简答题：1.纤维增强体的选择原则包括：与基体材料的相容性好；具有高的强度和模量；尺寸稳定；密度低；耐化学腐蚀等。2.热压罐成型工艺流程：预浸料剪裁铺层、装模、密封热压罐、升温加压固化、冷却卸压脱模。关键工艺参数：固化温度、固化时间、固化压力、升温速率、降温速率等。3.影响复合材料界面结合强度的因素有：纤维表面处理情况、基体与纤维的化学亲和力、成型工艺参数、复合材料的吸湿情况等。四材料分析题：1.造成两组样品性能差异的可能原因：热压罐成型工艺能更好地控制温度、压力等参数，使纤维与树脂充分浸润和固化，界面结合更理想，从而性能更好；模压成型工艺可能在温度、压力均匀性控制上不如热压罐，导致纤维分布不均匀或界面结合不充分。2.改进措施：优化模压成型工艺参数，如提高成型温度和压力，并延长保压时间；对碳纤维进行更有效的表面处理，增强与树脂的结合力；在模压前对预浸料进行适当预热，使其流动性更好。五综合应用题：设计复合材料体系：采用碳纤维增强环氧树脂，并添加适量铝合金粉末作为颗粒增强相。制备工艺过程：先将碳纤维进行表面处理，然后与环氧树脂混合制成预浸料，再将铝合金粉末均匀混入预浸料中进行铺层。采用热压罐成型工艺，控制固化温度120℃、固化时间2