2026年大学大二（材料化学）复合材料化学性能基础测试题及答案

2025年大学大二（材料化学）复合材料化学性能基础测试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共40分）答题要求：本卷共20小题，每小题2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。请将正确答案的序号填在括号内。1.复合材料中增强相的主要作用是（）A.提高基体的强度B.提高复合材料的韧性C.赋予复合材料特殊性能D.降低复合材料的成本2.下列哪种材料不属于复合材料（）A.玻璃钢B.碳纤维增强塑料C.铝合金D.钢筋混凝土3.复合材料的界面结合类型中，结合强度最高的是（）A.机械结合B.物理吸附结合C.化学结合D.扩散结合4.对于纤维增强复合材料，纤维的直径越细，其增强效果（）A.越好B.越差C.不变D.先变好后变差5.复合材料的化学稳定性主要取决于（）A.基体材料B.增强相材料C.界面结合情况D.以上都是6.当复合材料受到化学介质侵蚀时，首先发生破坏的部位可能是（）A.基体B.增强相C.界面D.不一定7.下列哪种化学环境对复合材料的性能影响最大（）A.酸性环境B.碱性环境C.中性环境D.高温环境8.复合材料在潮湿环境中，其性能可能会（）A.提高B.降低C.不变D.先提高后降低9.对于聚合物基复合材料，其耐老化性能主要与（）有关。A.聚合物的结构B.增强相的种类C.环境温度D.以上都是10.复合材料在化学腐蚀过程中，可能会出现的现象不包括（）A.基体溶解B.增强相脱落C.界面脱粘D.复合材料体积膨胀11.下列哪种方法可以提高复合材料的耐化学腐蚀性（）A.选择耐腐蚀性好的基体和增强相B.改善界面结合C.对复合材料进行表面处理D.以上都是12.当复合材料中的增强相为陶瓷纤维时，其化学稳定性通常（）A.较好B.较差C.与基体相当D.取决于纤维的长度13.复合材料在不同化学介质中的腐蚀速率与介质的（）有关。A.浓度B.温度C.流速D.以上都是14.对于金属基复合材料，其抗氧化性能主要取决于（）A.金属基体的抗氧化能力B.增强相的抗氧化能力C.界面的抗氧化性能D.以上都是15.在高温化学环境下，复合材料可能会发生的变化有（）A.基体分解B.增强相氧化C.界面反应加剧D.以上都是16.下列哪种复合材料更适合在强氧化性化学环境中使用（）A.碳/碳复合材料B.玻璃纤维增强塑料C.金属基复合材料D.陶瓷基复合材料17.复合材料的化学性能测试中，常用的方法不包括（）A.失重法B.电化学测试法C.光谱分析法D.拉伸试验法18.当复合材料暴露在含有氯离子的化学介质中时，可能会引发（）A.基体腐蚀B.应力腐蚀开裂C.增强相脆化D.以上都是19.对于复合材料的耐化学稳定性评估，需要考虑的因素不包括（）A.复合材料的使用时间B.化学介质的种类C.复合材料的颜色D.环境的温度和湿度20.下列哪种情况会导致复合材料的化学性能下降（）A.长期暴露在恶劣化学环境中B.复合材料内部存在缺陷C.基体与增强相之间的相容性不好D.以上都是第II卷（非选择题共60分）21.（10分）简述复合材料化学性能的主要影响因素。22.（10分）说明复合材料在化学腐蚀过程中的破坏机制。23.（15分）材料化学性能基础测试题及答案材料化学性能基础测试题及答案材料化学性能基础测试题及答案请阐述如何提高聚合物基复合材料的耐老化性能。24.（15分）阅读以下材料：某科研团队研究了一种新型碳纤维增强环氧树脂复合材料在不同浓度硫酸溶液中的腐蚀情况。发现随着硫酸浓度的增加，复合材料的失重率逐渐增大，且在高浓度硫酸中，复合材料表面出现明显的腐蚀坑，界面结合也受到一定程度的破坏。问题：分析该复合材料在硫酸溶液中腐蚀的原因，并提出可能的改善措施。25.（20分）阅读以下材料：在航空航天领域，经常使用金属基复合材料。然而，这些复合材料在高温和潮湿环境下容易发生氧化和腐蚀等问题，影响其性能和使用寿命。例如，某型号的金属基复合材料在高温高湿环境下使用一段时间后，强度明显下降，表面出现腐蚀产物。问题：（1）请分析金属基复合材料在高温和潮湿环境下性能下降的原因。（2）针对这些问题，提出至少三种提高其化学稳定性的方法，并简要说明原理。答案：1.C2.C3.C4.A5.D6.C7.A8.B9.D10.D11.D12.A13.D14.D15.D16.D17.D18.D19.C20.D21.复合材料化学性能主要受基体材料、增强相材料、界面结合情况、化学环境等因素影响。基体材料自身的化学稳定性决定了复合材料的基本耐化学性；增强相材料的种类、性质影响复合材料在特定化学环境下的表现；界面结合的好坏会影响化学介质是否容易侵入复合材料内部引发破坏；化学环境的温度、湿度、介质种类及浓度等直接决定复合材料的腐蚀等化学性能变化情况。22.复合材料在化学腐蚀过程中，首先化学介质会与复合材料表面接触。若基体不耐腐蚀，会发生基体溶解。随着腐蚀进行，如果界面结合力不够强，化学介质会沿界面渗透，导致界面脱粘。增强相可能因基体溶解或界面脱粘而失去支撑，进而发生脱落等现象，最终使复合材料整体性能下降，结构破坏。23.提高聚合物基复合材料耐老化性能可从以下方面着手：选择具有良好耐老化性能的聚合物基体，如含有特殊官能团或结构稳定的聚合物；对聚合物进行改性，如引入抗氧化、抗紫外线等添加剂；优化增强相的表面处理，使其与聚合物基体更好地结合，减少老化过程中界面处的破坏；在复合材料表面涂覆防护涂层，阻挡外界老化因素对复合材料内部的侵蚀。24.该复合材料在硫酸溶液中腐蚀的原因：硫酸作为强腐蚀性介质，与复合材料发生化学反应，导致基体溶解。随着硫酸浓度增加，反应加剧，失重率增大。高浓度硫酸使复合材料表面形成腐蚀坑，同时破坏了界面结合。改善措施：选择更耐硫酸腐蚀的基体材料；对碳纤维进行表面处理，增强与环氧树脂的结合，提高抵抗硫酸侵蚀的能力；在复合材料表面涂覆耐硫酸涂层，隔绝硫酸与复合材料的接触。25.（1）金属基复合材料在高温和潮湿环境下性能下降的原因：高温下金属基体容易氧化，形成氧化膜，若氧化膜不致密，会持续氧化导致材料性能下降；潮湿环境提供了水分，水分可能与金属发生化学反应，促进腐蚀，同时可能导致界面处发生电化学腐蚀，破坏界面结合，进而影响复合材料整体性能。（2）提高其化学稳定性的方法及原理：方法一：在金属基体中添加合金元素形成致密氧化膜，如添加铬等元素，原理是铬能在