石墨烯纤维复合材料研发工程师岗位招聘考试试卷及答案

石墨烯纤维复合材料研发工程师岗位招聘考试试卷及答案试卷部分一、填空题（共10题，每题1分）1.石墨烯是由______杂化碳原子组成的二维蜂窝状结构材料。2.单层石墨烯的理论比表面积约为______m²/g。3.石墨烯纤维复合材料常用纤维增强体包括碳纤维、______、芳纶纤维等。4.复合材料界面结合强度表征方法主要有单纤维拔出法、______等。5.机械剥离法制备石墨烯的优点是______（写1个即可）。6.纤维复合材料主要失效模式包括纤维断裂、______、界面脱粘等。7.氧化石墨烯（GO）表面含氧官能团主要有羟基、______、羧基等。8.石墨烯纤维复合材料在储能领域典型应用是______（写1个即可）。9.增强体与基体界面作用类型包括化学键合、______、机械嵌合等。10.石墨烯热导率理论值约为______W/(m·K)（数量级即可）。二、单项选择题（共10题，每题2分）1.石墨烯中每个碳原子的配位数是（）A.2B.3C.4D.52.适合制备高强度结构材料的纤维是（）A.玻璃纤维B.碳纤维C.聚酯纤维D.尼龙纤维3.氧化石墨烯还原产物是（）A.rGOB.石墨烯量子点C.碳纳米管D.富勒烯4.硅烷偶联剂在界面改性中的作用是（）A.提高纤维活性B.降低基体粘度C.增加石墨烯分散性D.提高密度5.复合材料拉伸强度取决于（）A.基体强度B.纤维强度C.界面强度D.以上都是6.原位制备石墨烯纤维复合材料的方法是（）A.溶液共混B.熔融共混C.原位聚合D.静电纺丝7.石墨烯电学性质特点是（）A.绝缘B.半导体C.半金属D.常温超导8.纤维复合材料中纤维体积分数一般为（）A.10%-30%B.30%-70%C.70%-90%D.5%-10%9.观察石墨烯分散状态的手段是（）A.XRDB.SEMC.IRD.TGA10.航空航天应用利用石墨烯纤维复合材料的（）A.低密度高强度B.高导电低密度C.高导热绝缘D.高耐热低密度三、多项选择题（共10题，每题2分）1.石墨烯纤维复合材料制备方法包括（）A.溶液共混B.熔融共混C.原位聚合D.静电纺丝2.影响其性能的因素有（）A.石墨烯含量B.纤维类型C.界面强度D.制备工艺3.石墨烯应用领域包括（）A.储能B.电子C.复合材料D.生物医药4.界面改性方法有（）A.偶联剂改性B.纤维氧化C.石墨烯功能化D.基体改性5.汽车领域潜在应用是（）A.轻量化部件B.电池电极C.制动部件D.内饰6.二维碳材料包括（）A.石墨烯B.碳纳米管C.富勒烯D.BN7.石墨烯表征手段包括（）A.拉曼光谱B.TEMC.XRDD.TGA8.纤维增强体需满足（）A.高强度B.高模量C.相容性好D.低密度9.氧化石墨烯制备方法（）A.Hummers法B.Brodie法C.机械剥离D.CVD10.性能优势包括（）A.高强度B.高导电C.高导热D.耐腐蚀四、判断题（共10题，每题2分）1.石墨烯是最薄二维材料。（）2.碳纤维+石墨烯拉伸强度必高于纯碳纤维。（）3.GO含氧官能团利于极性溶剂分散。（）4.界面强度越高，性能越好。（）5.机械剥离法产量高，适合工业化。（）6.石墨烯热导率比铜高。（）7.纤维越长，增强效果越好。（）8.rGO导电性比GO好。（）9.可用于柔性电子器件。（）10.基体主要传递载荷。（）五、简答题（共4题，每题5分）1.简述石墨烯纤维复合材料主要制备方法。2.影响界面结合强度的因素有哪些？3.航空航天领域应用优势是什么？4.如何表征石墨烯分散性？六、讨论题（共2题，每题5分）1.分析产业化面临的挑战及解决思路。2.如何平衡性能与成本满足大规模应用？答案部分一、填空题答案1.sp²2.26303.玻璃纤维（或玄武岩纤维）4.单纤维断裂法（或微滴脱落法）5.缺陷少（或结构完整）6.基体开裂7.环氧基8.超级电容器电极（或锂离子电池电极）9.物理吸附10.5000（或10³-10⁴数量级）二、单项选择题答案1.B2.B3.A4.A5.D6.C7.C8.B9.B10.A三、多项选择题答案1.ABCD2.ABCD3.ABCD4.ABCD5.ABC6.AD7.ABCD8.ABCD9.AB10.ABCD四、判断题答案1.√2.×3.√4.×5.×6.√7.×8.√9.√10.√五、简答题答案1.主要制备方法：①溶液共混：石墨烯分散于溶剂，与纤维混合成型；②熔融共混：热塑性基体+石墨烯+纤维熔融混合；③原位聚合：纤维表面原位聚合基体并引入石墨烯；④静电纺丝：石墨烯与纤维前驱体静电纺丝；⑤CVD：纤维表面直接生长石墨烯。2.影响因素：①石墨烯官能团（含氧基团利于化学键合）；②纤维表面改性（偶联剂/氧化提高活性）；③石墨烯分散性（均匀分散增加接触面积）；④制备工艺（温度/压力影响界面反应）；⑤基体类型（极性基体相容性更好）。3.航空航天优势：①低密度高强度（降低飞行器重量）；②高导热（散发热量防过热）；③耐腐蚀（抵抗航空环境介质）；④电磁屏蔽（减少电磁干扰）；⑤柔性可设计（适应复杂结构）。4.分散性表征：①SEM/TEM（观察分布，判断团聚）；②拉曼光谱（D/G峰比分析分散程度）；③XRD（团聚则特征峰增强）；④TGA（失重曲线判断团聚）；⑤流变学（分散好则粘度变化平缓）。六、讨论题答案1.挑战与思路：挑战：①成本高（CVD/复合工艺贵）；②分散差（易团聚）；③界面弱（载荷传递不足）；④标准缺（评价体系不完善）。思路：①优化工艺（低成本GO还原法）；②表面改性（偶联剂提高分散/界面）；③连续化制备（纺丝-复合一体化）；④建标