復合材料試題B卷及答案

2021學年度第一學期課程考試?復合材料？本科試卷〔B卷〕考前須知：1.本試卷共六大題，總分值100分，考試時間90分鐘，閉卷；2.考前請將密封線內(nèi)各項信息填寫清楚；3.所有答案必須寫在試卷上，做在草稿紙上無效；4．考試完畢，試卷、草稿紙一并交回。題號四五六七總分評分人得分人、玻璃纖維增強41基復合材料。 8、玻璃纖維增強塑料。C、碳纖維增強塑料。 口、氧化鋁纖維增強塑料。2.材料的比模量和比強度越高〔〕人、制作同一零件時自重越小、剛度越大。8、制作同一零件時自重越大、剛度越大。」制作同一零件時自重越小、剛度越小?？?、制作同一零件時自重越大、剛度越小。3.在體積含量一樣情況下，納米顆粒與普通顆粒增強塑料復合材料〔〕人、前者本錢低 8、前者的拉伸強度好「前者原料來源廣泛 口、前者加工更容易

4、Kevlar4、Kevlar纖維〔人、由干噴濕紡法制成。B、軸向強度較徑向強度低。5強度性能可保持到1000℃以上。口、由化學沉積方法制成。5、碳纖維〔〕人、由化學沉積方法制成。B人、由化學沉積方法制成。B、軸向強度較徑向強度低。5強度性能可保持到3000℃以上?？?、由先紡絲后碳化工藝制成。6、聚丙烯增強塑料的使用溫度一般在：〔〕人、120℃以下 8、180℃以下C、250℃以下D、250℃以上7、碳纖維增強環(huán)氧復合材料力學性能受吸濕影響，原因之一是〔〕A、環(huán)氧樹脂吸濕變脆。8、水起增塑劑作用，降低樹脂玻璃化溫度。C、環(huán)氧樹脂發(fā)生交聯(lián)反響。D、環(huán)氧樹脂發(fā)生水解反響。8、玻璃纖維〔〕人、由602玻璃制成。 8、在所有纖維中具有最高的比彈性模量。C、其強度比整塊玻璃差?？?、價格貴、應用少。9、生產(chǎn)錦綸纖維的主要原料有〔〕人、聚碳酸酯。 8、聚丙烯腈。5尼龍。 口、聚丙烯。10、晶須〔 〕A、其強度高于相應的本體材料。 B、長徑比一般小于5。5直徑為數(shù)十微米。 D、含有很少缺陷的長纖維。11、對玻璃纖維和聚酰胺樹脂構成的復合材料命名不正確的選項是〔〕。從玻璃纖維聚酰胺樹脂復合材料8.玻璃纖維/聚酰胺樹脂復合材料

C.聚酰胺材料 口.聚酰胺基玻璃纖維復合材料12、目前，復合材料使用量最大的增強纖維是〔〕。從碳纖維8.氧化鋁纖維^玻璃纖維口.碳化硅纖維13、目前，復合材料使用量最大的民用熱固性樹脂是〔〕。A環(huán)氧樹脂8.不飽和聚酯C酚醛樹脂口.尼龍14．聚合物基復合材料制備的大體過程不包括〔〕從預浸料制造8.制件的鋪層C.固化及后處理加工D.枯燥15、有關環(huán)氧樹脂，說法正確的選項是〔〕A、A、含有大量的雙鍵8、使用引發(fā)劑固化5使用胺類固化劑固化口、屬于熱塑性塑料二、判斷題（20分，每題2分）【得分：1、復合材料是由兩個組元以上的材料化合而成的?！病?、混雜復合總是指兩種以上的纖維增強基體?！病?、層板復合材料主要是指由顆料增強的復合材料?！病?、最廣泛應用的復合材料是金屬基復合材料?！病?、復合材料具有可設計性?！病?、竹、麻、木、骨、皮膚是天然復合材料?！病?、分散相總是較基體強度和硬度高、剛度大?！病?、玻璃鋼問世于二十世紀四十年代?！病?、一般酚醛樹脂和瀝青的焦化率根本一樣，在高壓下，它們的焦化率可以提高到90%。 〔 〕10、硼纖維是由三溴化硼沉積到加熱的鎢絲芯上形成的?！病硢柎穑?0分，每題5分）【得分：問答（50分，每題5分）【得分：1.選擇復合材料用樹脂基體時，主要應考慮哪幾方面問題？2.環(huán)氧樹脂和酚醛樹脂固化各有什么特點？對制備工藝有什么影響？3.簡述玻璃纖維主要優(yōu)缺點？4.簡述芳香族聚酰胺纖維主要優(yōu)缺點？5.說明UHMWPE纖維的構造、性能和應用X圍。6.簡述玻璃纖維直接熔融法制備工藝？7.在PAN法制備碳纖維的工藝過程中，為什么要進展預氧化、碳化和石墨化三個過程？8.復合材料成型時施加壓力的主要作用是什么？復合材料為什么要采用低壓成型？9.如何選擇復合材料制件的成型方法？10.手糊成型所用膠液里通常含有哪些輔助材料？它們的作用及用量X圍?參考答案及評分標準一、選擇題（30分，每題2分）【得分：題號12345678910答案CABADABACA題號11121314151617181920答案CCBDD二、判斷題（20分，每題2分）【得分：1、復合材料是由兩個組元以上的材料化合而成的。〔*〕2、混雜復合總是指兩種以上的纖維增強基體。〔*〕3、層板復合材料主要是指由顆料增強的復合材料?！?〕4、最廣泛應用的復合材料是金屬基復合材料。〔*〕5、復合材料具有可設計性?！策?、竹、麻、木、骨、皮膚是天然復合材料?！策?、分散相總是較基體強度和硬度高、剛度大?！?〕8、玻璃鋼問世于二十世紀四十年代?！策?、一般酚醛樹脂和瀝青的焦化率根本一樣，在高壓下，它們的焦化率可以提高到90%。 〔弋〕10、硼纖維是由三溴化硼沉積到加熱的鎢絲芯上形成的?！策橙柎痤}（50分，每題5分）【得分：1.選擇復合材料用樹脂基體時，主要應考慮哪幾方面問題？答：1）能夠滿足產(chǎn)品的使用需要，如使用溫度、強度、剛度、耐藥品性、耐腐蝕性等。高拉伸模量、高拉伸強度、高斷裂韌性的基體有利于提高復合材料的力學性能；2）對纖維具有良好的潤濕性和粘結性；3）容易操作，如要求膠液具有足夠的適用期、預浸料具有足夠長的儲存期、固化收縮小等；4）低毒性、低刺激性；5）價格合理2.不飽和聚酯樹脂的固化過程答：不飽和聚酯樹脂的的固化是一個放熱反響，其過程可分為以下三個階段：1〕膠凝階段從參加促進劑后到樹脂變成凝膠狀態(tài)的一段時間。這段時間對于玻璃鋼制品的成型工藝起決定性作用，是固化過程最重要的階段。2〕硬化階段硬化階段是從樹脂開場到膠凝到一定硬度，能把制品從模具上取下為止的一段時間。3〕完全固化階段通常在室溫下進展，在后處理之前，室溫至少要放置24小時，這段時間越長，制品吸水率越小，性能越好。3.簡述玻璃纖維主要優(yōu)缺點？答：玻璃纖維的特點：拉伸強度和沖擊強度高，延伸率?。粡椥阅Ａ枯^大；耐熱，屬于無機材料，不可燃；化學耐久性好；絕緣性和絕熱性好；吸水率較低；與基體材料粘結性好；價格較其他增強材料低；可作為有機聚合物基或無機非金屬材料基復合材料的增強體。缺點：容易被水腐蝕。4.簡述芳香族聚酰胺纖維主要優(yōu)缺點？芳香族聚酰胺纖維：外觀呈黃色；強度高、彈性模量高，密度小(1.44~1.45)，比強度極高〔與S-GF、CF-I/相當〕、比模量高〔約為GF的2倍〕，韌性好，耐沖擊，抗疲勞抗蠕變；除少數(shù)強酸強堿外，對其他介質〔普通有機溶劑、鹽類溶液等〕有很好的耐化學藥品性；具有自熄性和良好的熱穩(wěn)定性；高溫下不溶，300℃以上短時間強度不變，溫度上升纖維逐漸熱分解或碳化；熱膨脹系數(shù)為各向異性，縱向熱膨脹系數(shù)為負值；但對紫外線較敏感，不宜曝光使用；抗壓抗扭性差；耐水性差。.說明UHMWPE纖維的構造、性能和應用X圍。性能：聚乙烯纖維超輕，密度0.97g/cm3；具有高比強度、高比模量以及耐沖擊、耐磨、自潤滑、耐腐蝕、耐紫外線、耐低溫、電絕緣、不吸水、電磁波透過好等多種優(yōu)越性。其缺乏是熔點較低135℃和高溫容易蠕變，因此僅能在100℃以下使用。.簡述玻璃纖維直接熔融法？答：池窯拉絲法〔直接熔融法〕玻璃纖維是由含有各種金屬氧化物的硅酸鹽類〔硅砂、石英石、硼酸、粘土、氟石等〕，經(jīng)熔融〔1300℃〕后，借自重由坩堝底部的漏絲板流出，孔徑為1.5~2mm,流出的玻璃液溫度約為1190℃,在迅速冷卻的過程中，借助高速〔1000~3000m/min〕轉動，拉制成直徑很細〔3~20口m〕的玻璃纖維。從坩堝中拉出的每根纖維叫單絲，一個坩堝拉出的所有單絲經(jīng)過浸潤劑槽后，集束成一根原紗。.在PAN法制備碳纖維的工藝過程中，為什么要進展預氧化、碳化和石墨化三個過程？答：PAN原絲的預氧化處理預氧化的目的就是為了防止原絲在碳化時熔融，通過氧化反響使得纖維分子中含有羥基、羰基，這樣可在分子間和分子內(nèi)形成氫鍵，從而提高纖維的熱穩(wěn)定性。預氧絲的碳化預氧絲的碳化一般是在惰性氣氛中，將預氧絲加熱至1000—1800℃，從而除去纖維中的非碳原子(如爪O、N等)。生成的碳纖維的碳含量約為95％。碳化過程中，未反響的聚丙烯腈進一步環(huán)化，分子鏈間脫水、脫氫交聯(lián)，末端芳構化生成氨。隨著溫度的進一步升高，分子鏈間的交聯(lián)和石墨晶體進一步增大。PAN的石墨化石墨化過程是在高純度惰性氣體保護下于2000—3000℃溫度下對碳纖維進展熱處理。碳纖維經(jīng)石墨化溫度處理后，纖維中殘留的氮、氫等元素進一步脫除，碳一碳重新排列，層面內(nèi)的芳環(huán)數(shù)增加，層片尺寸增大，結晶態(tài)碳的比例增加。.復合材料成型時施加壓力的主要作用是什么？復合材料為什么要采用低壓成型？答:(1)使熔融的樹脂具有一定的流動性，進一步浸漬玻璃纖維布。使層壓板構造密實，提高層間粘結強度。(2)冷壓的目的是防止層壓板在冷卻過程中的變形。(3)用來克制膠布中揮發(fā)物產(chǎn)生的蒸氣壓力，防止形成大量的氣泡和微孔。通常制品的機械強度(拉伸、彎曲、壓縮等)隨壓力的增加而增加。但壓力不能過大，否那么玻璃纖維被壓碎，反而致使強度降低。層壓板的比重隨壓力的增加而增加。壓力增加到一定值時，比重變化不明顯。層壓板的吸水性隨壓力增大而降低9.如何選擇復合材料制件的成型方法？答(1)產(chǎn)量大且尺寸不太大時，采用壓制成型等機械化成型方法；(2)產(chǎn)量少且尺寸較大時，那么采用手糊或噴射成型方法；(3)兩者之間那么可采用樹脂傳遞成型法。(4)回轉體宜采用纖維纏繞成型法和離心澆鑄成型法10.手制成型所用膠液里通常含有哪些輔助材料？它們的作用及用量X圍？答:(1)無捻粗紗：無捻粗紗容易浸透樹脂，在手糊成型中配合其他纖維制品使用，可用于填充制品死角、單向強度要求高的制品和局部制品增強。(2)短切纖維氈：短切纖維毯比織物本錢低、變形性好，增厚效果