浙江理工大学2016/2017学年第2学期复合材料学试卷1
专业学号成绩
一、选择题
1、目前，世界上的高模碳纤维的原丝主要来自（）。
（1）PAN纤维（2）黏胶纤维（3）木质素纤维（4）沥青 2、目前，复合材料使用量最大的增强纤维是（）。
（1）碳纤维（2）氧化铝纤维（3）玻璃纤维（4）硼纤维
3、碳纤维增强的复合材料中，常采用等强酸对其表面进行氧化处理，其最适用的界面作用机理有（）。
（1）化学键理论（2）变形层理论（3）物理吸附理论（4）界面浸润理论 4、下列纤维增强材料密度最小的是（）。
（1）碳纤维（2）UHMWPE纤维（3）Kevlar纤维（4）硼纤维 5、下列说法中，表述错误的是（）。
（1）一般酚醛树脂和沥青的焦化率基本相同，在高压下它们的焦化率可以提高到90%。 （2）单向增强和三维增强的Cf/C复合材料的力学与物理性能（热膨胀、导热）为各向异性。 （3）芳纶纤维存在易老化、抗压性差、导电、膨胀系数为负值等性能缺陷。 （4）竹、麻、木、骨、皮肤是天然复合材料。 6、聚合物基复合材料制备过程不包括（）。
（1）预浸料的制造（2）制件的铺陈（3）成型烧结（4）固化及后处理加工 7、下列关于晶须的说法正确的是（）。
（1）长径比一般小于5（2）直径为几十微米（3）其强度高于相应的本体材料（4）含有很少缺陷的长纤维
8、下列关于酚醛树脂的说法正确的是（）。
（1）粘附性较好（2）酸性固化剂可室温固化（3）属于热塑性树脂（4）收缩率小 9、下列关于玻璃纤维的说法正确的是（）。
（1）主要由SiO2组成（2）在纤维中具有最高的比模量（3）强度不如整块玻璃（4）制备工艺复杂、应用少
10、材料的比模量和比强度越高，则（）。 （1）制作同一零件时自重越小、刚度越小。 （2）制作同一零件时自重越小、刚度越大。 （3）制作同一零件时自重越大、刚度越小。 （4）制作同一零件时自重越大、刚度越大。
二、填空题
1、复合材料是指 。
2、铝基复合材料的制造过程可分为三个阶段：，，和。 3、金属基复合材料的原位复合技术分为、、 和。
4、某等方性材料的热线性膨胀系数为1.05*10-5 m/m·oC，则其面积膨胀系数为，体积膨胀
系数为。
5、复合材料的界面是指：。 6、界面的主要效应有，，，。
7、在纳米复合材料的制备过程中，纳米组分在复合材料基体中的分散方法主要有，，，。 8、陶瓷基复合材料的增强体通常也称为增韧体,可分为、和 三类。
9、众多预浸料制造工艺中，陈列排铺法具有、、等特点。 10、按照分子自组装组分不同可分为、和三类。
三、问答题
1、纤维增强陶瓷基复合材料的成型方法主要有哪些？
2、复合材料的三要素是什么？它们在复合材料中起什么作用？
3、简述手糊成型的优缺点，并画出其工艺过程。
四、计算分析题
1、在水泥基复合材料中，28天的抗压强度与水灰比有一定的关系，若选用牌号为425的水泥配制，已知水灰比为0.56，试计算28天的抗压强度。
2、用45度拉伸法测定复合材料的界面剪切强度，已知试样的尺寸为：8mm（长）*1.75cm（宽）*6cm（高），当载荷为40N时，界面发生破坏，试计算该试样的界面剪切强度。
3、玄武岩纤维/环氧树脂复合材料中，纤维体积分数为0.28，环氧树脂密度为1.25g/cm3，弹性模量为31GPa，玄武岩纤维的密度为2.65g/cm3，弹性模量为115GPa，试计算该复合材料的密度及平行于纤维方向和垂直于纤维方向的模量。
4、用单纤维拔出法测定芳纶纤维强化复合材料的界面强度，芳纶纤维的截面形状为圆形，直径为15μm，模型的厚度为0.8mm，用拔出法得到的拔出强度为1.8N，试计算其界面剪切强度。为了加强芳纶纤维与基体的界面结合强度，一般采用什么方法？
5、已知下列五种连续纤维的物理特性（如下表所示），将其切断为长1mm的短纤维，并作为某金属基复合材料的增强体。假设基体具有理想塑性，复合后界面的剪切强度均为300MPa。试计算五种纤维的比强度、比模量与临界纤维长度。 纤维名称 碳纤维 硼纤维 氧化铝纤维 CVD法碳化硅纤维 先驱体法碳化硅纤维
直径 （μm） 7.5 100 20 100 10 密度 （g/cm3） 1.8 2.6 4.0 3.0 2.4 拉伸强度 （GPa） 3.75 3.45 1.4 3.2 3.0 断裂伸长率 （%） 1.5 1.0 0.4 0.8 1.5