材料化学专业复合材料复习题

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1、复合材料习题及作业1什么是材料？材料的性能主要指哪些？材料是如何分类的？答：经过人类劳动取得的劳动对象。一般把来自采掘工业和农业的劳动对象称为“原料”，把经过工业加工的原料成为“材料”。材料的性能是指材料的性质和功能。性质是本身所具有的特质或本性；功能是人们对材料的某种期待与要求种可以承担功效，以及承担该功效下的表现或能力。材料的性能主要有物理性能、化学性能、力学性能、工艺性能。材料按用途可分为：工程材料（主要利用其力学性能制作结构件）和功能材料（主要利用其物理、化学性能或效应制作具有特定功效的器件

2、）2什么是复合材料？包括哪几相？复合材料是如何分类的？答：复合材料：它是将两种或两种以上的材料复合成一体形成的材料，复合材料集中了组成材料的优点，具有综合性能更优异的特点。复合材料是多相材料，主要包括基体相和增强相。复合材料的分类：1、按基体材料分类,可分为聚合物基、陶瓷基和金属基复合材料。2、按增强相形状分类，可分为纤维增强复合材料、粒子增强复合材料和层状复合材料。3、按复合材料的性能分类，可分为结构复合材料和功能复合材料。3复合材料主要有哪些特点？答：1、比强度和比模量高2、抗疲劳性能好3、减振

3、性能良好4、高温性能好。4陶瓷基复合材料作为基体的材料这样有哪些？举例说明。答:氧化物陶瓷：（1）SiO2二氧化硅（2）A12O3（刚玉）陶瓷（3）ZrO2陶瓷（4）其它氧化陶瓷非氧化物陶瓷：（特种陶瓷）（1）氮化物陶瓷（2）碳化物陶瓷（3）硼化物陶瓷5什么是玻璃纤维？什么是碳纤维？玻璃纤维和碳纤维各有什么特点？什么是玻璃钢？玻璃钢有什么应用？答：碳纤维是一种纤维状碳材料，它是用一些含碳的有机纤维，如尼龙丝、膳纶丝、人造丝等做原料，将这些有机纤维跟塑料树脂结合在一起，放在惰性气氛中，在一定的压强下加

4、强热碳化而成。碳纤维的特点：①强度高。②模量高。③密度小，比强度高。④能耐超高温。⑤耐低温性能好。⑥耐酸性能好。⑦热膨胀系数小，导热系数大。⑧防原子辐射，能使中子减速。⑨导电性能好材料，它具有质轻、高强、防腐、保温、绝缘、隔音等诸多优点。玻璃钢即玻璃纤维增强塑料，新型复合1=16如何制备碳纤维？举例说明碳纤维制品？波音727、757飞机主要用哪些纤维材料？答：用人造丝作原料制造碳纤维的工艺流程如下:人造丝一200〜400°C高温分解一碳化一2700〜3000°C石墨化（热伸）。PAN纤维是一种主链为

5、碳的长链聚合物,链侧有睛基。用它制造碳纤维的工艺流程如下:PAN原丝->200〜300°C预氧化（空气）一1150°C碳化（惰气）一碳纤an□oMA维（低模高强）一2100°C石墨化一石墨纤维（高模高强）。碳纤维的应用分为三大类体育，航空和工业应用。体育中重要为高尔夫球棒，钓鱼杆和网球拍框架。其它冰球棍，滑雪杖，射箭，自行车，在划船，赛艇，冲浪。美国于1975年开始成功地在波音727、737、DC-10上釆用PMC（主要是碳纤维增强的环氧树脂复合材料）制造水平和垂直尾翼等重要部件。例如，727的水平

6、尾翼重量减轻了26%,737的水平尾翼重量较之金属结构减轻了29%。7举例说明复合材料的增强材料有哪些？答：纤维增强体：纤维：几至几十微米的多晶材料或非晶材料晶须：约1微米的近单晶或单晶材料长纤维（玻璃、高熔点金属、碳、硼纤维、SiC纤维、A12O3纤维、S13N4系纤维、BN系、A1N系纤维、芳伦纤维、陶瓷纤维）晶须(SiCw、Si3N4w、钛酸钾晶须（KTw）、硼酸铝晶须（AlBw）、氧化锌晶须（ZnOw）、石墨晶须（Grw））no8什么是复合材料界面？绘图说明复合材料界面结构？复合材料界面有哪

7、些效应？答：复合材料的界面指基体与增强物间化学成分有显著变化的、构成彼此结合的、能起载荷传递作用的微小区域。界面机能以下几种效应：（1）阻断效应⑵不连续效应（3）散射和吸收效应（4）感应效应（5）界面结晶效应（6）界面化学效应1.1234569玻璃纤维增强塑料(GFRP)在石油、l=i建筑、造船、汽车、冶金、宇航等领域有哪些应用，举例说明。答：GFRP管道和罐车是原油陆上运输的主要设备。聚酯和环氧GFRP均可做输油管和储油设备，以及天然气和汽油GFRP罐车和贮槽。建筑业使用GFRP,主要是代替钢筋，

8、GFRP板应用于货栈的屋顶。在造船业中的应用用GERP可制造各种船舶，如赛艇、警艇、游艇、碰碰船、交通艇、救生艇、帆船、鱼轮、扫雷艇等。治金中，常接触具腐蚀性介质，因而需要耐腐蚀性容器、管道、泵、阀门等设备，这些均可用聚醋GFRP、环氧GFRP制造。宇航工业中，英国首先利用GFRP透波性好的特点，用它来制造飞机上的雷达罩。后来有更多的金属部件被GFRP所代替，如飞机的机身、机翼、螺旋桨、起落架、尾舵、门、窗等。10指出下列制品采用哪种成形方法：人造革，复合材料制的浴盆