2025年常用非金属材料检测培训试题题库及答案

2025年常用非金属材料检测培训试题题库及答案一、单项选择题（共15题，每题2分，共30分）1.以下哪种材料属于高分子非金属材料？A.普通玻璃B.碳化硅陶瓷C.聚乙烯（PE）D.花岗岩答案：C2.依据GB/T1040.12018《塑料拉伸性能的测定第1部分：总则》，测试塑料拉伸强度时，标准试样的标距通常为：A.10mmB.25mmC.50mmD.100mm答案：C3.橡胶邵氏硬度测试中，邵氏A硬度计适用于哪种材料？A.硬质橡胶（ShoreD>80）B.软质橡胶（ShoreA<100）C.泡沫塑料D.陶瓷表面答案：B4.检测塑料的维卡软化温度时，试验负载为9.8N时，适用于哪种材料？A.高刚性塑料（如PC）B.低刚性塑料（如PE）C.橡胶D.玻璃答案：B5.以下哪种方法可用于检测高分子材料的热稳定性？A.差示扫描量热法（DSC）B.邵氏硬度测试C.摆锤冲击试验D.体积电阻率测试答案：A6.陶瓷材料的密度测试通常采用：A.排水法（阿基米德原理）B.密度梯度柱法C.红外光谱法D.X射线衍射法答案：A7.依据GB/T2951.112008《电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法》，电缆护套的断裂伸长率测试属于：A.电性能检测B.力学性能检测C.热性能检测D.耐化学腐蚀检测答案：B8.以下哪种因素不会显著影响塑料拉伸试验结果？A.试样制备工艺（如注塑温度）B.试验环境温度（23℃±2℃）C.试样厚度（2mmvs4mm）D.试验人员性别答案：D9.检测玻璃的透光率时，常用的仪器是：A.紫外可见分光光度计B.热重分析仪（TGA）C.万能材料试验机D.洛氏硬度计答案：A10.橡胶的热空气老化试验（GB/T35122014）中，老化箱的温度波动应控制在：A.±1℃B.±5℃C.±10℃D.±15℃答案：A11.以下哪种非金属材料需重点检测体积电阻率？A.绝缘塑料（如PVC）B.普通橡胶C.日用陶瓷D.建筑玻璃答案：A12.检测复合材料层间剪切强度时，常用的试样形状是：A.哑铃型B.短梁型（矩形截面）C.圆形薄片D.管状答案：B13.依据GB/T18432008《塑料悬臂梁冲击性能的测定》，缺口试样的冲击强度单位是：A.MPaB.kJ/m²C.N·mD.g/cm³答案：B14.以下哪种方法可用于区分聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）？A.燃烧试验（PE燃烧有石蜡味，PP燃烧有石油味）B.密度测试（PE密度≈0.92g/cm³，PP≈0.90g/cm³）C.红外光谱法（特征吸收峰不同）D.以上均是答案：D15.检测陶瓷的抗热震性时，常用的方法是：A.急冷急热循环后观察裂纹B.高温拉伸试验C.维氏硬度测试D.X射线荧光分析答案：A二、多项选择题（共10题，每题3分，共30分，错选、漏选均不得分）1.高分子材料的力学性能检测通常包括：A.拉伸强度B.断裂伸长率C.冲击强度D.体积电阻率答案：ABC2.影响橡胶老化性能的主要因素有：A.温度B.氧气浓度C.光照（紫外线）D.试样颜色答案：ABC3.以下属于陶瓷材料检测项目的有：A.吸水率B.抗弯强度C.热膨胀系数D.邵氏硬度答案：ABC4.塑料的热性能检测方法包括：A.维卡软化点测试（GB/T16332000）B.热变形温度测试（GB/T1634.22019）C.热重分析（TGA）D.洛氏硬度测试答案：ABC5.检测复合材料的纤维体积分数时，可采用：A.灼烧法（烧蚀树脂后称重纤维）B.酸解法（溶解树脂后分离纤维）C.密度法（根据密度公式计算）D.红外光谱法答案：ABC6.以下关于玻璃检测的说法正确的是：A.透光率检测需在可见光波长范围内（400760nm）B.抗冲击性能可通过落球试验（GB/T99621999）C.化学稳定性检测包括耐酸、耐碱试验D.厚度偏差不影响检测结果答案：ABC7.橡胶拉伸试验（GB/T5282009）中，试样类型包括：A.1型（标准哑铃型）B.2型（小哑铃型）C.3型（片状试样）D.4型（环形试样）答案：ABCD8.以下哪些标准与塑料检测相关？A.GB/T24112008《塑料和硬橡胶使用硬度计测定压痕硬度（邵氏硬度）》B.GB/T180422000《塑料氯乙烯均聚和共聚树脂常温下增塑剂吸收量的测定》C.GB/T39601983《塑料滑动摩擦磨损试验方法》D.GB/T176711999《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》答案：ABC9.检测高分子材料的耐化学腐蚀性能时，常用的评价指标有：A.质量变化率B.尺寸变化率C.力学性能保留率D.颜色变化答案：ABCD10.以下关于非金属材料检测环境的说法正确的是：A.力学性能试验通常需在标准环境（23℃±2℃，50%±5%RH）下进行B.高温试验需在恒温箱中控制温度波动≤±2℃C.湿度对电性能检测（如体积电阻率）影响可忽略D.试样需在试验环境中预处理至少48小时（部分材料）答案：ABD三、填空题（共15题，每空2分，共30分）1.塑料拉伸试验中，断裂伸长率的计算公式为：（断裂时标距长度原始标距长度）/（原始标距长度）×100%。2.橡胶的定伸应力是指试样被拉伸至规定伸长率时的应力，常用的定伸率为100%、200%、300%。3.依据GB/T16332000，维卡软化点的单位是℃，试验时压针截面积为1mm²。4.陶瓷的吸水率计算公式为：（吸水后质量干燥后质量）/（干燥后质量）×100%。5.玻璃的莫氏硬度通常为67，高于普通金属（如钢的莫氏硬度约5.5）。6.热重分析（TGA）主要用于检测材料的热分解温度和质量损失率。7.复合材料的层间剪切强度计算公式为：3F/(4bh)，其中F为破坏载荷，b为试样宽度，h为试样厚度。8.橡胶热空气老化试验的常用温度为70℃、100℃（根据材料耐温等级选择）。9.塑料的体积电阻率测试需使用高阻计，电极通常采用三电极系统以减少表面漏电流影响。10.依据GB/T18432008，悬臂梁冲击试验的摆锤能量需根据试样破坏所需能量选择，一般要求试样吸收能量为摆锤总能量的10%80%。11.检测纤维增强塑料的弯曲强度时，跨厚比通常为16:1（GB/T93412008）。12.玻璃的透光率检测中，标准白板的透光率设为100%，试样透光率为透过试样的光强与入射光强的比值。13.橡胶的回弹性测试（GB/T16812009）采用落球法，回弹率计算公式为：（回弹高度/下落高度）×100%。14.塑料的耐候性检测可通过人工加速老化试验（如氙灯老化、紫外老化）模拟自然环境中的光、热、湿作用。15.陶瓷的抗折强度测试试样通常为矩形截面，跨距与试样厚度之比为10:1（GB/T47411999）。四、简答题（共8题，第15题每题5分，第68题每题10分，共55分）1.（封闭型）简述塑料拉伸试验的主要步骤。答案：①试样制备：按标准（如GB/T1040.22006）制备哑铃型试样，测量厚度、宽度（精确至0.01mm）；②环境调节：试样在23℃±2℃、50%±5%RH环境中预处理至少40小时；③设备校准：检查万能试验机的力值、位移精度，选择合适的拉伸速度（如10mm/min）；④装夹试样：将试样对称夹入上下夹具，确保轴线与拉伸方向一致；⑤试验运行：启动试验机，记录最大载荷（断裂载荷）及断裂时标距长度；⑥结果计算：拉伸强度=最大载荷/试样原始截面积；断裂伸长率=（断裂标距原始标距）/原始标距×100%；⑦数据处理：取5个试样的平均值作为最终结果（舍弃异常值）。2.（封闭型）橡胶热空气老化试验的目的及主要评价指标是什么？答案：目的：模拟橡胶在高温环境下的老化行为，评估其耐老化性能及使用寿命。评价指标：①老化后力学性能变化（如拉伸强度保留率、断裂伸长率保留率）；②硬度变化（邵氏硬度增量）；③外观变化（如龟裂、变色）；④质量变化率（老化前后质量差/原始质量×100%）。3.（封闭型）陶瓷吸水率与密度的关系是什么？如何通过吸水率判断陶瓷的致密性？答案：关系：吸水率=（吸水质量/干燥质量）×100%；密度=干燥质量/（干燥体积开口孔隙体积）。吸水率越小，开口孔隙体积越小，材料越致密。判断方法：吸水率≤0.5%为低吸水率（如瓷器），>10%为高吸水率（如普通陶质砖），低吸水率陶瓷致密性更好，耐腐蚀性和力学性能更优。4.（封闭型）简述红外光谱法在非金属材料检测中的应用。答案：应用：①材料定性分析：通过特征吸收峰（如PE的CH2伸缩振动峰2920cm⁻¹、PP的CH3不对称伸缩振动峰2960cm⁻¹）鉴别材料种类；②成分分析：检测共聚物组成（如EVA中VA含量）、添加剂（如增塑剂、阻燃剂）；③老化分析：通过氧化峰（如羰基峰1710cm⁻¹）判断材料是否氧化降解；④杂质检测：识别材料中的污染物质（如水分的3400cm⁻¹宽峰）。5.（封闭型）检测复合材料纤维体积分数时，灼烧法的操作要点有哪些？答案：操作要点：①试样预处理：清洁试样表面，精确称量原始质量（m₀）；②灼烧条件：在马弗炉中以500600℃灼烧至恒重（树脂完全分解，纤维无损失）；③冷却称重：灼烧后试样在干燥器中冷却至室温，称量纤维质量（m_f）；④计算：纤维体积分数=（m_f/ρ_f）/（m₀/ρ_c）×100%（ρ_f为纤维密度，ρ_c为复合材料密度）；⑤注意事项：避免纤维在灼烧过程中氧化（如碳纤维需在惰性气氛中灼烧），重复试验取平均值。6.（开放型）某批次PVC电缆料的断裂伸长率检测结果为120%（标准要求≥150%），请分析可能的原因及改进措施。答案：可能原因：①树脂分子量偏低：PVC树脂聚合度不足（如聚合度<1000），分子链短，拉伸时易断裂；②增塑剂添加量不足：增塑剂（如DOP）可提高分子链活动性，添加量少会导致材料硬脆；③加工工艺问题：挤出温度过低（如<160℃），树脂未充分塑化，内部存在未分散的颗粒；④热稳定剂过量：过量的铅盐或钙锌稳定剂可能与PVC分子链形成交联，降低延展性；⑤试样制备缺陷：制样时冷却速度过快（如急冷），导致内应力集中，拉伸时提前断裂。改进措施：①更换高聚合度PVC树脂（如聚合度13001700）；②调整增塑剂配方（增加DOP添加量至3040份）；③优化加工工艺（提高挤出温度至170180℃，延长塑化时间）；④减少热稳定剂用量（控制在35份），或更换为更相容的稳定剂；⑤制样时采用缓慢冷却（如室温冷却），减少内应力。7.（开放型）某企业需检测一批用于高温环境（200℃）的硅橡胶密封件，应重点检测哪些项目？并说明理由。答案：重点检测项目及理由：①热空气老化性能（GB/T35122014）：在200℃×72h条件下老化，检测拉伸强度保留率、断裂伸长率保留率，评估长期高温下的力学性能稳定性；②压缩永久变形（GB/T7759.12015）：模拟密封件在高温下受压后的回弹能力，压缩率25%，温度200℃×24h，保留率越高密封性能越持久；③热失重（TGA）：检测200℃下的质量损失率（如100h内≤2%），评估硅橡胶的热分解程度及低分子物质（如低聚硅氧烷）的析出量；④硬度变化（邵氏A）：老化前后硬度变化≤±5度，避免因老化变硬导致密封失效；⑤耐介质性能（如耐油、耐蒸汽）：根据实际使用环境，检测在机油或蒸汽中浸泡后的体积变化率（≤10%），防止溶胀导致尺寸失控。8.（开放型）对比分析塑料悬臂梁冲击试验与简支梁冲击试验的差异（从试样类型、缺口类型、适用材料等方面）。答案：差异对比：|项目|悬臂梁冲击试验（GB/T18432008）|简支梁冲击试验（GB/T1043.12008）||||||试样类型|矩形截面（长度63.5mm，宽度12.7mm，厚度313mm）|矩形截面（长度80mm，宽度10mm，厚度4mm）||缺口类型|V型缺口（深度2.54mm，角度45°）或无缺口|V型缺口（深度2mm，角度45°）或U型缺口（半径1mm）||加载方式|试样一端固定，摆锤冲击自由端（悬臂受弯）|试样两端支撑，摆锤冲击跨中（简支受弯）||能量范围|小能量（0.55J），适用于脆性材料（如PS）|大能量（150J），适用于韧性材料（如PC）||结果表示|冲击强度（kJ/m²）=吸收能量/缺口处截面积|冲击强度（kJ/m²）=吸收能量/试样截面积||适用材料|硬质塑料（如ABS、PMMA）|塑料、复合材料（如玻璃钢）|五、应用分析题（共5题，每题15分，共75分）1.（计算类）某PE塑料拉伸试验数据如下：试样宽度10.2mm，厚度4.5mm，最大载荷为3500N。计算该材料的拉伸强度（保留2位小数）。答案：拉伸强度=最大载荷/原始截面积=3500N/(10.2mm×4.5mm)=3500N/45.9mm²≈76.25MPa。2.（分析类）某橡胶试样老化前拉伸强度为18MPa，断裂伸长率为450%；老化（70℃×96h）后拉伸强度为15MPa，断裂伸长率为380%。计算性能保留率，并分析老化对该橡胶的影响。答案：拉伸强度保留率=15/18×100%≈83.3%；断裂伸长率保留率=380/450×100%≈84.4%；分析：两项性能保留率均>80%，说明该橡胶耐老化性能良好；拉伸强度和断裂伸长率均下降，可能因老化导致分子链交联（强度下降较少）或轻微断裂（伸长率下降），但未出现严重劣化，可满足一般使用要求。3.（综合类）某企业生产的玻璃纤维增强环氧树脂（GFRP）板材需用于制造风电叶片，需制定检测方案。请列出关键检测项目及对应的标准。答案：关键检测项目及标准：|检测项目|检测目的|执行标准||||||纤维体积分数|控制增强效果|GB/T33652008《碳纤维增强塑料孔隙含量和纤维体积含量试验方法》||弯曲强度/模量|评估承载能力|GB/T93412008《塑料弯曲性能的测定》||层间剪切强度|防止层间剥离|GB/T35465.22017《聚合物基复合材料疲劳性能测试方法第2部分：层间剪切疲劳》||耐疲劳性能|模拟长期循环载荷|GB/T35465.12017《聚合物基复合材料疲劳性能测试方法第1部分：拉伸疲劳》||耐湿热老化|评估潮湿高温环境下的耐久性|GB