碳纤维考试题及答案

碳纤维考试题及答案

一、单项选择题（每题2分，共10题）1.碳纤维主要成分是（）A.碳B.硅C.铁D.铝2.高强度碳纤维具有的特性是（）A.比重小B.易生锈C.不耐高温D.导电性差3.聚丙烯腈基碳纤维制备关键原料是（）A.聚丙烯腈B.聚乙烯C.聚氯乙烯D.聚苯乙烯4.碳纤维在航空航天领域应用，主要利用其（）A.高导电性B.高强度和低密度C.高耐腐蚀性D.高柔韧性5.哪种不是碳纤维表面处理方法（）A.氧化处理B.涂层处理C.水热处理D.碳化处理6.碳纤维复合材料中基体材料常见为（）A.玻璃B.陶瓷C.树脂D.橡胶7.以下哪种不是碳纤维的优点（）A.刚性好B.可加工性差C.化学稳定性好D.热膨胀系数小8.通用级碳纤维强度一般（）高强度碳纤维。A.高于B.等于C.低于D.不确定9.碳纤维生产中预氧化过程目的是（）A.去除杂质B.提高强度C.使纤维具有热稳定性D.增加柔韧性10.广泛应用于体育用品的是（）A.高强度碳纤维B.高模量碳纤维C.通用级碳纤维D.活性碳纤维二、多项选择题（每题2分，共10题）1.碳纤维的特性包括（）A.高强度B.高模量C.低密度D.高导电性2.碳纤维制备工艺包含（）A.聚合B.纺丝C.预氧化D.碳化3.碳纤维可应用于以下哪些领域（）A.航空航天B.汽车工业C.体育休闲D.电子信息4.提高碳纤维与基体结合力的方法有（）A.表面处理B.添加偶联剂C.控制成型工艺D.增加基体厚度5.常见的碳纤维增强复合材料基体有（）A.环氧树脂B.酚醛树脂C.金属D.陶瓷6.碳纤维按力学性能可分为（）A.通用级B.高强度级C.高模量级D.超高模量级7.碳纤维生产中可能产生的污染有（）A.废气污染B.废水污染C.废渣污染D.噪声污染8.改善碳纤维复合材料韧性的方法有（）A.加入增韧剂B.采用层间增韧结构C.优化纤维排列D.增加纤维含量9.使碳纤维具有特殊功能的改性方法有（）A.掺杂改性B.表面包覆改性C.高温处理改性D.化学接枝改性10.与传统金属材料相比，碳纤维复合材料的优势在于（）A.质量轻B.比强度高C.耐腐蚀D.可设计性强三、判断题（每题2分，共10题）1.碳纤维是一种含碳量在90%以上的高强度高模量纤维。（）2.碳纤维的导电性比铜好。（）3.聚丙烯腈基碳纤维制备过程中碳化温度越高，纤维性能越好。（）4.碳纤维复合材料只能用于高端领域。（）5.碳纤维表面处理会降低其强度。（）6.高模量碳纤维常用于对刚性要求高的场合。（）7.碳纤维制备不需要考虑环保问题。（）8.纤维含量越多，碳纤维复合材料性能越好。（）9.碳纤维与基体的结合力不影响复合材料性能。（）10.活性碳纤维有高效吸附性能。（）四、简答题（每题5分，共4题）1.简述碳纤维的主要特点。碳纤维具有高强度、高模量、低密度、耐高温、耐腐蚀、导电性良好等特点，化学稳定性和刚性也较好，热膨胀系数小。2.说明聚丙烯腈基碳纤维的制备流程。先将丙烯腈等进行聚合得到聚丙烯腈，再纺丝成纤维，接着预氧化使纤维具有热稳定性，最后碳化形成碳纤维。3.碳纤维在航空航天领域应用有何优势？其优势在于高强度和低密度，可减轻飞行器自重，提高有效载荷和飞行性能；还具有良好的耐高温和耐腐蚀性，能适应复杂环境。4.为何要对碳纤维进行表面处理？可提高碳纤维表面活性，增强与基体的结合力，改善复合材料界面性能，充分发挥碳纤维高强度等特性，提升复合材料综合性能。五、讨论题（每题5分，共4题）1.讨论碳纤维在汽车工业应用的前景和挑战。前景：可减轻车身重量，降低油耗和排放，提升汽车性能。挑战：成本较高，加工难度大，回收利用技术不完善。2.分析碳纤维生产过程中环保措施的重要性。能减少废气、废水、废渣和噪声等污染，符合可持续发展要求。保障生产人员和周边环境安全，避免资源浪费，维护企业形象。3.探讨提高碳纤维复合材料性能的途径。可从纤维方面，选高性能纤维；基体方面，选合适基体或改性基体；界面方面，对纤维表面处理、添加偶联剂；还可优化成型工艺和结构设计。4.谈谈碳纤维在未来新兴领域可能的应用。在新能源领域可用于风力发电机叶片、电池电极等；在生物医学领域可作植入材料；在智能领域用于传感器、可穿戴设备等。答案一、单项选择题1.A2.A3.A4.B5.D6.C7.B8.C9.C10.A二、多项选择题1.ABCD2.ABCD3.ABCD4.ABC