复合材料学题目

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1、1、复合材料的定义复介材料一一由两种或两种以上，物理化学性质不同的物质组介而成的多相固体材料，并具有复合效应。各种材料在性能上互和取长补惩，产牛协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。2、复介材料的组成复合材料的组成相：增强相--纤维、晶须、颗粒。（不连续相）基体相--金属、陶瓷、聚合物。（连续相）增强相：一般具有很髙的力学性能（强度、弹性模量），及特殊的功能性。其主要作用是承受载荷或显示功能。基体相：保持材料的基本特性，如破度、耐磨、耐热性等。主要作用是将增强相固结成一个整体，起传递和均衡应力

2、的作用。3、比较结构复合材料和功能复合材料树脂某＜250°C金属基v600°C陶瓷基v1500°C碳/碳〜3000°C水泥基换能热电、光电、声电等阻尼吸声导电导磁屏蔽摩擦磨耗烧蚀4、复合材料的性能特点性能：取决于基体相、增强相种类及数量，其次是它们的结合界面、成型工艺等。1、主要取决于增强相的性能（1）.比强度比刚度髙（2）・冲击韧性和断裂韧性高⑶•耐疲劳性好⑷•减震性（5）.热膨胀系数小2、取决于基体相的性能（1）、硬度陶瓷基＞金属基＞树脂基⑵、耐热性树脂基：60〜250°C金属基：400--600°C陶瓷棊：1000

3、〜1500°C⑶、耐口然老化陶瓷基>金属基>树脂基⑷、导热导电性金属基>陶瓷基>树脂基⑸、耐蚀性陶瓷基和树脂棊>金属基⑹、工艺性及生产成本陶瓷某>金属基>树脂某5、不同基体复合材料的适用温度范围树脂基：60~250°C金属基：400〜600°C陶瓷基：1000〜1500°C6、复合材料设计特点性能可设计性强（可调因素多）材料设计与结构设计相关联性能预测性差没有考虑界而结合的影响，预测性很差。7、复合材料设计有哪三个层次？单层设计-微观力学方法层合体设计…宏观力学方法产品结构设计…结构力学方法8、复合材料的设计包括哪些内容

4、？单层材料的性能取决于增强相、基体相和结合界而的力学性能，增强相的含量、分布方向等。设计内容包括正确选择原料的种类和配比。层合体的性能取决于单层材料的力学性能和铺层方法（厚度、纤维交叉方式、顺序等）。设计内容包括：对铺层方案作出合理的安排。产品结构性能取决于层合体的力学性能、结构儿何、组合与连接方式。设计内容：最终确定产品结构的形状、尺寸、连接方法等。1、影响复合材料性能的因素？工艺因素基体和增强材料的性能增强材料的形状、含量、分布增强材料与基体的界面结合、结构2、复合材料的增强机制有哪些？复合材料的增强体主要有三种形式

5、：颗粒、纤维和晶须增强机理可分为颗粒增强原理、纤维增强原理和混杂增强原理3、什么叫弥散强化？将粒子高度弥散地分布在基体屮，使其阻碍导致塑性变形的位错运动（金属某体）和分子链运动（聚合物基体）。这种复合材料是各向同性的。其强化效果与粒了直径、体积分数有关，质点尺寸越小体积分数越高，强化效果越好。4、纤维增强复介材料的复合原则？1增强纤维的强度和弹性模量应比基体材料的高。2基体与纤维Z间要有一定的粘结力，并具有一定的强度。3纤维所占休积分数、长度、长度和直径比（L/d）等必须满足-•定要求，通常纤维体积分数越高、越长、越细，

6、增强效果越好。4纤维与基体Z间的线膨胀系数相匹配。5纤维与基体Z间冇良好的相容性。5、什么叫做界面？相与相之间的交界而。即两相间的接触表而复介材料中基体与增强材料Z间的结介面。此结介面是基体和增强材Z间发生相互作用和相互扩散而形成的。6、界面结合方式有哪些类型？I、机械结合：借助增强纤维表而凹凸不平的形态而产生的机械饺介和基体与纤维之间的摩擦阻力形成。II、溶解与浸润结合：液态金属对增强纤维的侵润，而产生的作用力，作用范围只冇若干原子间距大小。III、反应结介：棊体与纤维之间形成界面反应层。IV、混合结合：上述三种形式的

7、混合结合方式。7、界面特征是指什么界面厚度、残余应力、界面能、结合强度8、怎样控制界而特征影响复合材料性能？1）改变增强材料表而性质。2）向基体内添加特定的元素。3）在增强材料的表面施加涂层。9、不同基体的复合材料怎样选择界而处理方式？1）.玻璃纤维GF成分为SiO2,表面吸水后成・0H,可与含・0H、一COOH、・CI的偶联剂反应成醸键结合。偶联剂通式：R-M-XM--中心离子Cr+3、Si+4、Ti+3等高价金属离子。R-可与聚合物交联的基团。如不饱和双键、氨基、环氧、疏基等。X-—可与玻纤表面離化的活性基团。如:-

8、Cl>・0H、・COOH、-OCH3>-OC2H5o2）.碳纤维氧化法--提高表面粗糙度和极性。沉积法--CVD沉积磁晶须。电聚合法--接枝高分子支链3).芳纶等有机纤维等离子处理，使苯环氧化成-COOH、-0H；或接枝聚合生成高分子支链。4).与金属基复合的纤维日的：提高浸润性，抑制化学反应。•CF、BF与金局反应