2025年大三（复合材料与工程）复合材料制备考核题

2025年大三（复合材料与工程）复合材料制备考核题

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（总共5题，每题4分，每题只有一个选项符合题意，请将正确答案填在括号内）1.以下哪种方法不属于复合材料制备中常用的增强体引入方法？（）A.原位生长法B.溶液共混法C.气相沉积法D.机械搅拌法2.在复合材料制备中，对于基体材料的选择，不需要考虑以下哪个因素？（）A.与增强体的相容性B.成本C.材料的颜色D.使用环境的要求3.复合材料制备过程中，为了提高增强体与基体之间的界面结合强度，通常会采取以下哪种措施？（）A.降低界面粗糙度B.加入偶联剂C.减少增强体含量D.提高基体的熔点4.下列哪种复合材料制备工艺适合大规模生产连续纤维增强复合材料？（）A.手糊成型B.模压成型C.拉挤成型D.缠绕成型5.在制备颗粒增强复合材料时，颗粒的粒径对复合材料性能有重要影响。一般来说，粒径增大，复合材料的强度会（）。A.升高B.降低C.不变D.先升高后降低第II卷一、填空题（总共5题，每题4分，请将正确答案填在横线上）1.复合材料是由______和______两种或两种以上不同性质的材料组合而成的一种多相材料。2.复合材料制备中，增强体的主要作用是______。3.常见的基体材料有______、______、______等。4.复合材料制备工艺中的热压成型工艺，其主要步骤包括______、______、______等。5.在复合材料界面设计中，理想的界面应具有______和______的特点。二、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表面处理方法及其作用。2.说明复合材料制备过程中，如何控制复合材料的孔隙率？3.阐述复合材料制备中基体与增强体之间的界面结合方式有哪些？三、材料分析题（1题，10分）材料：某研究团队采用热压成型工艺制备了碳纤维增强环氧树脂复合材料。在制备过程中，发现复合材料的强度低于预期。经过分析，发现碳纤维表面存在一定程度的氧化，且环氧树脂的固化程度不完全。问题：请分析导致复合材料强度低于预期的原因，并提出改进措施。四、论述题（1题，20分）论述在复合材料制备中，如何根据不同的应用需求选择合适的制备工艺和材料体系，并举例说明。五、设计题（1题，20分）设计一种用于航空航天领域的轻质高强度复合材料的制备方案，包括材料选择、制备工艺及预期性能。答案：第I卷：1.D2.C3.B4.C5.B第II卷：一、1.基体、增强体2.承受载荷，提高复合材料的强度和模量等3.树脂基体、金属基体、陶瓷基体4.铺层、加热、加压固化5.良好的结合强度、适当的界面层厚度二、1.表面处理方法有氧化处理、涂层处理等。作用是改善纤维与基体的界面结合，提高复合材料性能。2.控制方法有优化成型工艺参数如温度、压力、时间等，选择合适的基体和增强体，对原材料进行预处理等。3.界面结合方式有机械结合、物理结合、化学结合等。三、原因：碳纤维表面氧化影响与环氧树脂的结合，环氧树脂固化不完全导致性能未达最佳。改进措施：对碳纤维进行适当的表面处理去除氧化层，优化环氧树脂固化工艺参数确保完全固化。四、根据应用需求选择。如航空航天领域要求轻质高强，可选择碳纤维增强树脂基复合材料，采用预浸料成型工艺。汽车领域考虑成本和性能，可选用玻璃纤维增强塑料，采用模压成型。电子领域要求高导热，可选用金属基复合材料，采用粉末冶金工艺等。五、材料选择碳纤维和钛合金