复合材料工程师考核试卷及答案

复合材料工程师考核试卷及答案一、填空题（10题，1分/题）1.复合材料由______和增强体组成。2.碳纤维的主要元素是______。3.手糊成型属于______成型工艺（热固性/热塑性）。4.复合材料的层间剪切强度通常比层内强度______（高/低）。5.环氧树脂属于______类基体树脂。6.玻璃纤维的主要成分是______。7.树脂传递模塑（RTM）工艺的核心是______注入。8.复合材料的比强度比传统金属材料______（高/低）。9.芳纶纤维（Kevlar）的主要特性是高______。10.热塑性复合材料的成型周期比热固性______（短/长）。二、单项选择题（10题，2分/题）1.下列哪种增强体属于有机纤维？A.碳纤维B.玻璃纤维C.芳纶纤维D.硼纤维2.适合大批量生产复合材料制品的工艺是？A.手糊B.缠绕C.模压D.铺层3.热固性树脂固化后______。A.可熔融再成型B.不可熔融再成型C.可溶解D.强度随温度升高而升高4.复合材料“混杂效应”指的是______。A.两种增强体混合使用B.基体与增强体混合C.两种树脂混合D.成型工艺混合5.下列哪种基体属于热塑性？A.环氧树脂B.聚酯树脂C.聚酰胺（PA）D.酚醛树脂6.碳纤维复合材料的主要缺点是______。A.比强度低B.导电性差C.层间强度低D.成本高7.缠绕成型主要用于生产______。A.平板B.管道/容器C.汽车零件D.电子元件8.复合材料界面作用不包括______。A.传递载荷B.分散应力C.提高耐腐蚀性D.降低界面结合力9.下列属于闭模成型工艺的是？A.手糊B.真空袋压C.铺层D.模压10.芳纶纤维的耐______性较差。A.拉伸B.压缩C.腐蚀D.高温三、多项选择题（10题，2分/题）1.复合材料的基本组成包括______。A.基体B.增强体C.界面D.填料2.热固性树脂的常见类型有______。A.环氧树脂B.聚酯树脂C.酚醛树脂D.聚烯烃3.增强体的分类包括______。A.纤维增强体B.颗粒增强体C.片状增强体D.金属增强体4.复合材料的成型工艺有______。A.手糊B.RTMC.缠绕D.模压5.碳纤维的性能特点有______。A.高拉伸强度B.高模量C.导电性D.耐高温6.复合材料界面设计的目的是______。A.提高界面结合力B.传递载荷C.改善耐湿热性D.降低成本7.热塑性复合材料的优点有______。A.可回收B.成型周期短C.耐冲击好D.固化快8.玻璃纤维的类型包括______。A.E玻璃B.S玻璃C.C玻璃D.R玻璃9.复合材料在航空航天中的应用包括______。A.机翼B.机身C.发动机叶片D.起落架10.复合材料的性能测试包括______。A.拉伸测试B.层间剪切测试C.弯曲测试D.冲击测试四、判断题（10题，2分/题）1.复合材料的性能优于单一材料。（）2.碳纤维只能由聚丙烯腈（PAN）制备。（）3.手糊成型不需要模具。（）4.热塑性复合材料固化后可再次成型。（）5.芳纶纤维的耐紫外线性能好。（）6.复合材料的界面结合力越强越好。（）7.RTM工艺需要真空环境。（）8.玻璃纤维的成本比碳纤维低。（）9.复合材料的比模量比金属材料高。（）10.酚醛树脂属于热塑性树脂。（）五、简答题（4题，5分/题）1.简述复合材料的定义及基本组成。2.比较热固性与热塑性复合材料的主要差异。3.简述缠绕成型工艺的原理及应用。4.复合材料界面的作用是什么？六、讨论题（2题，5分/题）1.讨论碳纤维复合材料在风电领域的应用优势及挑战。2.讨论复合材料在汽车轻量化中的应用及未来趋势。---答案部分一、填空题答案1.基体2.碳（C）3.热固性4.低5.热固性6.二氧化硅（SiO₂）7.树脂8.高9.拉伸强度10.短二、单项选择题答案1.C2.C3.B4.A5.C6.D7.B8.D9.D10.B三、多项选择题答案1.ABCD2.ABC3.ABCD4.ABCD5.ABCD6.ABC7.ABCD8.ABCD9.ABC10.ABCD四、判断题答案1.×2.×3.×4.√5.×6.×7.√8.√9.√10.×五、简答题答案1.复合材料定义及组成：由两种或多种不同性质材料复合而成的多相材料，性能优于单一材料。组成包括：①基体（粘结增强体、传递载荷）；②增强体（提供强度模量，如碳纤维、玻璃纤维）；③界面（基体与增强体过渡区，传力、分散应力）；④填料（改善工艺、降低成本）。2.热固性vs热塑性差异：①固化特性：热固性不可逆（不溶不熔），热塑性可逆（可熔融再成型）；②成型周期：热固性长（数小时），热塑性短（数分钟）；③回收性：热塑性可回收，热固性难降解；④应用：热固性用于风电、航空（耐高温），热塑性用于汽车（耐冲击）。3.缠绕成型原理及应用：原理是连续纤维浸树脂后，按预定方向缠绕在芯模上，固化后脱模。应用于回转体构件：管道、高压气瓶、风电叶片、火箭发动机壳体。优点是纤维方向可控，强度利用率高。4.界面作用：①传递载荷（基体→增强体）；②分散应力（阻止裂纹扩展）；③调控性能（界面改性改善耐湿热、层间强度）；④保护增强体（防腐蚀磨损）。结合力需适中，过弱脱粘，过强脆性。六、讨论题答案1.风电领域优势与挑战：优势：比强度高（减重提发电效率）、耐疲劳（适应交变载荷）、耐腐蚀（沿海环境）。挑战：成本高（碳纤维占比30%+）、回收难（热固性基体）、层间强度低（易分层）、成型复杂。解决方向：低成本碳纤维、可回收热塑性基体、界面改性。2.汽车轻