2025年大三（复合材料与工程）复合材料制备技术考核题

2025年大三（复合材料与工程）复合材料制备技术考核题

（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.复合材料制备过程中，基体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.提供热稳定性2.下列哪种纤维增强体常用于制备高性能复合材料且成本较高？A.玻璃纤维B.碳纤维C.芳纶纤维D.硼纤维3.在复合材料成型工艺中，模压成型适合制备以下哪种类型的复合材料制品？A.形状复杂、尺寸精度要求高的制品B.大型平板状制品C.纤维增强热塑性复合材料制品D.具有特殊功能的复合材料制品4.复合材料界面结合强度适中时，其性能表现为？A.强度和模量较高，韧性较差B.强度和模量较低，韧性较好C.强度较高，模量和韧性适中D.强度、模量和韧性都较好5.制备混杂纤维增强复合材料的目的主要是？A.降低成本B.提高复合材料各向同性C.改善复合材料的耐腐蚀性D.增加复合材料的美观度6.对于热固性树脂基复合材料，固化过程中发生的主要化学反应是？A.加成反应B.缩聚反应C.自由基聚合反应D.离子聚合反应7.在纤维增强复合材料中，纤维的排列方式对其性能影响较大。以下哪种排列方式能使复合材料在各个方向上性能较为均匀？A.单向排列B.正交排列C.随机排列D.层状排列8.复合材料制备中，预处理增强体的目的不包括？A.提高增强体与基体的界面结合力B.改善增强体的表面性能C.降低增强体的强度D.去除增强体表面的杂质9.下列哪种成型工艺属于液态成型？A.注射成型B.拉挤成型C.模压成型D.缠绕成型10.对于颗粒增强复合材料，颗粒的粒径对复合材料性能有显著影响。一般来说，粒径增大，复合材料的？A.强度提高B.模量提高C.韧性提高D.硬度提高第II卷（非选择题共70分）二、填空题（共20分）答题要求：本大题共10个空，每空2分。请将正确答案填写在相应的横线上。1.复合材料按增强体的形态可分为______、______、______和______增强复合材料。2.基体材料可分为______基体和______基体两大类。3.纤维增强复合材料的界面结合类型有______、______和______。4.热塑性树脂基复合材料的成型工艺特点是______，常用的成型方法有______、______等。5.复合材料制备过程中，混合工艺的主要目的是使______和______均匀分布。三、简答题（共20分）答题要求：简要回答问题，条理清晰，要点明确。1.简述复合材料的定义及优点。（10分）2.说明纤维增强复合材料中纤维长度对复合材料性能的影响。（10分）四、材料分析题（共15分）答题要求：阅读以下材料，回答问题。材料：在某复合材料制备项目中，研究人员采用碳纤维增强环氧树脂基复合材料。在制备过程中，发现复合材料的强度未达到预期目标。经过分析，发现碳纤维表面处理不够充分，导致界面结合力较弱。问题：1.请解释为什么碳纤维表面处理不充分会导致复合材料强度未达预期？（7分）2.针对此问题，提出改进措施。（8分）五、论述题（共15分）答题要求：结合所学知识，论述复合材料制备技术的发展趋势。答案：一、选择题答案：1.C2.D3.A4.D5.B6.B7.C8.C9.A10.C二、填空题答案：1.颗粒、纤维、晶须、片材2.金属、陶瓷3.机械结合、物理吸附、化学结合4.可反复成型、注射成型、挤出成型5.增强体、基体三、简答题答案：1.复合材料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。优点：比强度和比模量高；耐疲劳性能好；减震性能好；高温性能好；可设计性强。2.当纤维长度较短时，纤维的承载能力有限，复合材料的强度和模量较低。随着纤维长度增加，纤维的承载能力逐渐发挥，复合材料的强度和模量提高。当纤维长度达到临界长度后，再增加纤维长度，复合材料的强度和模量提高幅度减小。四、材料分析题答案：1.碳纤维表面处理不充分，会使碳纤维与环氧树脂基体之间的界面结合力较弱。在受力时，基体难以有效地将载荷传递给碳纤维，导致碳纤维不能充分发挥其增强作用，从而使复合材料的强度未达预期。2.改进措施：加强碳纤维表面处理工艺，如采用合适的表面处理剂对碳纤维进行处理，提高碳纤维表面的活性基团，增强与环氧树脂的化学结合力。优化成型工艺参数，确保在成型过程中，基体能够更好地浸润碳纤维，提高界面结合质量。五、论述题答案：复合材料制备技术的发展趋势主要体现在以下几个方面：一是向高性能化发展，不断提高复合材料的强度、模量、耐高温、耐磨损等性能；二是向多功能化发展，使复合材料具备