2025年大学四年级（复合材料工程）复合材料制备技术试题及答案

2025年大学四年级（复合材料工程）复合材料制备技术试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：本大题共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.以下哪种材料不属于复合材料的基体材料？（）A.树脂B.金属C.陶瓷D.碳纤维2.复合材料制备过程中，纤维增强体的预处理不包括以下哪项？（）A.表面处理B.拉伸处理C.上浆处理D.干燥处理3.热压罐成型工艺中，对于模具的要求不包括（）。A.高精度B.良好的导热性C.耐高压D.易变形4.下列哪种成型工艺适合制备大型复合材料构件？（）A.模压成型B.缠绕成型C.拉挤成型D.真空袋成型5.在复合材料固化过程中，以下哪种因素对固化质量影响最小？（）A.温度B.压力C.湿度D.固化时间6.复合材料界面结合强度的测试方法不包括（）。A.拉伸试验B.剪切试验C.弯曲试验D.单丝拔出试验7.以下哪种纤维增强体具有最高的比强度？（）A.玻璃纤维B.碳纤维C.芳纶纤维D.硼纤维8.制备颗粒增强复合材料时，颗粒的粒径一般控制在（）。A.纳米级B.微米级C.毫米级D.厘米级9.复合材料的疲劳性能主要取决于（）。A.基体材料B.增强体C.界面结合D.以上都是10.以下哪种复合材料制备技术属于原位复合？（）A.搅拌铸造法B.喷雾干燥法C.溶胶-凝胶法D.热压罐成型法第II卷（非选择题共70分）二、填空题（每题3分，共15分）答题要求：请在每题的空格中填上正确答案。1.复合材料按增强体的形态可分为______、______、______和______。2.纤维增强复合材料的界面层可分为______、______和______。3.注射成型工艺主要用于制备______复合材料制品。4.复合材料的性能特点包括______、______、______等。5.制备复合材料的原材料选择原则有______、______、______等。三、简答题（每题10分，共20分）答题要求：简要回答问题，条理清晰。1.简述复合材料制备过程中纤维与基体界面结合的重要性及影响界面结合的因素。2.对比模压成型和缠绕成型工艺的特点及适用范围。四、材料分析题（共15分）答题要求：阅读以下材料，并回答问题。材料：某复合材料构件采用碳纤维增强环氧树脂基体，在制备过程中发现构件内部存在一些孔隙缺陷。通过对工艺过程的分析，发现可能是在固化过程中压力控制不当导致的。1.请分析孔隙缺陷对复合材料性能的影响。（5分）2.针对压力控制不当的问题，提出改进措施。（10分）五、综合应用题（共20分）答题要求：根据所给条件，综合运用所学知识进行解答。某企业计划生产一种新型的航空复合材料部件，要求具有高强度、低密度和良好的耐腐蚀性。请设计一种合适的复合材料制备工艺，并说明理由。同时，阐述在制备过程中如何控制关键工艺参数以确保部件质量。答案：1.D2.B3.D4.B5.C6.C7.B8.B9.D10.C二、1.颗粒增强复合材料、纤维增强复合材料、片材增强复合材料、编织增强复合材料2.结合层、过渡层、反应层3.短纤维增强热塑性4.比强度高、比模量高、可设计性强5.性能匹配原则、工艺适应性原则、成本效益原则三、1.重要性：界面结合影响复合材料的力学性能、物理性能和化学性能等。强化的界面可有效传递载荷，提高复合材料性能。影响因素：纤维表面处理、基体特性、成型工艺参数等。2.模压成型特点：能成型形状复杂的构件，尺寸精度高；适用范围：适用于小型、形状复杂的复合材料制品。缠绕成型特点：生产效率高，制品强度高；适用范围：适用于制造管材、压力容器等回转体构件。四、1.孔隙缺陷会降低复合材料的强度和模量，增加材料的密度，影响其耐腐蚀性等性能。2.改进措施：精确控制固化压力，采用压力传感器实时监测压力变化；优化模具设计，确保压力均匀分布；对固化工艺进行模拟分析，提前预测压力波动情况并调整参数。五、可采用纤维缠绕成型工艺结合热压罐固化。理由：缠绕成型可提高制品轴向强度，适合航空部件对