《复合材料学》期末复习试题.docx

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1、复合材料第1章绪论材料按使用性能，可分成几种，主要利用什么性能？答：结构材料:主要使用其力学性能,强度，刚性，变形等特征.功能材料：使用肖、光、电、热等性能.2、其合材料的定义，史合材料的特点，豆合材料按基本组成，及各自作用为什么？答：宏合材料：是仃两种或两种以异质、异形、异性的材料纪合形成的新型材料。股由基体组元与增强体或功能组元所组成。复合材料的特点：可经设计，即通过对原材料的选择、备组分分布设计和工艺条件的保证等，使原组分材料的优点互补，因而呈现出出色的综合性能。结构曳合材料基本组成：基体和增强体.基体：粘结增强体予以赋形，并传递应力和增韧作用。增强体：承担结构使用中的各种负荷。3、组合

2、材料按基体分类，并列举？坡合材料按增强体形状分类并列举？答：及合材料，通常按不同的基体来分类：聚合物基宾合材料：热固性树脂施、热塑性树脂基、橡胶基金属基纪合材料：轻金属基、高熔点金属基、金属间化合物基陶宽基更合材料：高温陶瓷基、玻璃陶究基碳基第合材料：水泥基梵合材料：结构攵合材料，某些情况下以增强体的形状分类：纤维增强复合材料：连续（的向纤维、二维纤维、:维纤维）不连续（短纤维、晶须）颗粒增强更合材料：微米颗粒、纳米颗粒片材增强复合材料：人工晶片、天然片状物层福式品合材料：4、各举一实例说明聚合物基复合材料、金属基更合材料及无机非金属基复合材料。答：实例：聚介物基第合材料：基体般为行规结构,如

3、半结晶PP.熔点为176度：增强体为：廉价的玻璃纤维，无机填料；造粒后，纤维的体积分数一般小于40%；夏令材料的性能比纯PP的性能提高倍左右，同时收缩率下降,热变形温度可以达到150度。材料丰富且力学、电性能良好，广泛用于汽车、家电、仪表等工业。实例：PA66+玻璃纤维和毡，提高力学性能、耐热性能等，并保留本身的韧性、耐磨、自润滑性、耐油、耐化学腐蚀等。如更合PA,用于汽车车壳的部件、油箱、中小量优轮、汽车零部件。实例：金属基复合材料目前由于加工工艺不够完善,成本较高，还没有形成大规模批量生产，但有很大的发展潜力和应用前景。例如：20%碳化硅颗粒增强的6061铝合金，强度从3IOMPa提高到4

4、96MPa.模圻从68GPa提高到103Gpa:同时，耐磨性、尺寸稔定性和耐热性能也得到提高。5、阐述笼介材料在二十世纪中应起到的作用。答：人类社会面临的问题、社会特点、盘点需求和我国的客观实际。1.对信息技术提供服务。信息技术包括信息获得、信息处理、信息存储、信息传输和信息执行。2、对提高人类生活质量作出贡献。要求：提出舒适性、安全性、健康水平.3、解决资源短缺和能源微机人类的石油、天然气、煤炭于下世纪枯竭，陆地原材料矿做也陆续短缺，要加快从海洋中开发资源，从空间开发。4、复合材料对治理环境的作用环境污染从天然材料几乎是更合材料的事实看，表明更合材料是最合理的组合方式。6、身合材料的新增长点

5、是什么？究合材料的基础理论包括什么？答：I、研究功能、多功能、机敏、智能型匏合材料2、纳米笑合材料有机-无机纳米熨合材料：无机一无机纳米第合材料3、仿生复合材料天然生物材料基本上是复合材料天然生物材料结构、排列分布合理性，为人工发合材料设计、制造借鉴用。基础理论：界面研窕：表征方式（迄今未完善）、界面设计及改性、界面的残余应力可拈性研究：与组分、设计、加工工艺和环境有关，需进一步完善评价、检测和监控方法。第2章金属材料1、金屈材料的可贵性能体现在什么地方？答：金属材料具有很多可贵的性能：使用性能：机械性能、物理及化学性能等；工艺性能：加工时性能，铸造压力加工、焊接等。性能与金属材料的成分、组织

6、、结构密切相关。2、金属材料的主要物理和化学性能包括什么？答：密度：电性能；热容量:热传导：热膨胀：光性能：硬性能：乳化腐蚀性。3、金属材料的主要机械性能指标有那些？答：强度：弹性变形：鳖性变形：断裂：冲击韧性：硬度：疲劳强度：蛾变强度：持久强度。4、金属材料的工艺性能包括那些指标？答：铸造性能：压力加工性能：焊接性能：切削加工性能；热处理性能，5、金属合金含义，按合金中元素相互作用，合金中的相哪几类？答：合金：将两种或两种以上的金属元素（或金属和非金属元素）熔合在一起，形成一种具有金属特征的新物质，成为合金。按合金元素中相互作用的不同，合金中的相基本分两类，如下：固溶体：一种溶质元素原子溶于

7、另外一种元素或化合物的溶剂晶格中，该元素的浓度可在一定范围内变动，并且不改变原溶剂的晶格类型，具有该性质的合金成为固溶体。金屈间化合物：合金中加入的第二种元素超过了溶剂金属的固态溶解度，则在形成固溶体的同时会出现第二相，第二相可以为固溶体，但对很多合金来讲，是金属间化合物，金属间化合物可以用一个化学式来表示，但其成分既可固定不变，也可在一定的范围内波动：其晶体结构不同r组元的晶体结构，键型有离子键，但多为金属键.6、信及铝合金常见分类：常见铜合金分类：钛及钛合金优点是什么？铁合金开发意义及常见镁合金。答：铸造铝合金：加工变形铝合金：可陵处理强化铝合金：耐热铝合金：低温用铝合金。常见的铜合金：黄

8、铜：青铜（锡青铜、铝青铜、镀声铜）：白铜钛在高温下活泼，工业钛及合金在300-500度以下具有高的耐热性。钛具有良好的低温性能，可用作低温材料。工业纯钛的强度不高，但具有优良的塑性及冲击韧性，良好的耐腐蚀性，以林材、管材、板材、挤压型材供应，用于飞机、船的、化工及海水淡化等方面。钛合金用于低温结构材料的比强度高，减轻结构件侦显：其次，钛合金的强度随着温度的降低而升高，其保持满意的塑性，低温的微感性小，如用于飞船的液级容器、导弹燃料箱和结构件等。镁在地壳中的储世丰京，为2.1%,仅次于铝和铁，纯镁的性质活泼，故而应用较晚，密度小,为1.74gcn.工业金属中最轻的种；镁合金比铝合金具有更高的强度

9、：纯镁的机械性能比较低，不适宜作为结构材料：为了提高镁的强度，可于纯镁中加入合金元素，制成镁合金.常用的铁合金：铁钵系列合金：改善纯镁的抗腐蚀性能：镁-铝-锌系列合金：强度高，可热处理强化，具有良好的铸造性能：铁锌-恪合金：铸造性能好，屈服极限比较高，热塑性变形能力大：耐热高强度镁合金：耐热、高密度、高内腐蚀性，具有良好的工艺性，如镁-稀土系列：镁-处系列合金。第3章无机胶凝材料1、胶凝材料的基本分类，无机胶凝材料的定义是什么，优点是什么？答：胶凝材料：无机胶凝材料：有机胶凝材料.无机胶凝材料：当其与水或水溶液拌合后形成浆体,经过系列物理、化学作用后能够逐渐硬化并形成具有一定强度的人造石。无机

10、胶凝材料的优点：.原料丰都，可就地取材，生产成本低：-耐久性好，适应性强，可用于水、海洋、冷热环境：-耐火性好；-维修工作量低，折旧费用低：作基材组成或复合其它材料的能力强，如纤维增强：一有利于有效利用工业废渣.2、无机胶凝材料按硬化条件分类，并各举实例。答：无机胶凝材料（按硬化条件分类）：水硬化：既能在空气中硬化，又能在水中硬化，这类材料统称为水泥；如硅酸盐水泥，铝酸盐水泥，硫酸铝水泥。非水硬化：只能在空气中硬化，而不能在水中硬化，统称为气硬性胶凝材料；如石灰，石膏，镁痂胶凝材料.3、硅酸盐水泥的定义？简要阐述生产技术、原料是什么？熟料的主要成分是什么？各自的作用是什么？答：定义：GB175

11、-85规定，凡是硅酸盐水泥熟料、适当石膏磨细而制成的水硬化性胶凝材料，统称为硅酸盐水泥。硅酸盐水泥的生产：生产技术：二磨一烧生料的配置与磨细；生料经过燃烧,使之部分熔融成为熟料（关键环节）熟料与适当的石仔共同磨细成碎酸盐水泥原料：主要是石灰质原料（提供CaO）如石灰石，粘土质原料（提供SiO2、A1.OhFcOa等,如粘土、黄土）。4、硅酸盐水泥水化、硬化后，固相成分可分为几种，各自包括什么？答：胶凝体：水化硅酸钙、水化铁酸胃结晶体：氢氧化钙、水化铝酸钙、水化硫铝酸钙硅酸盐水泥的水化、硬化：水泥与水调和后，化学反应开始，最初很激烈，以后逐渐变缓慢，直持续若干年。结果：囿和不断增加，液相不断减少

12、，结晶体生成，结晶连成体并口不断地长大：凝胶体的拧水分的不断减少而逐渐紧密。陶莉结晶、胶凝发展，水化物墙多,水分域少，水泥石的变度提高。5、镁质胶凝材料常见的原料为什么？作为胶凝材料用，其燃烧后的产物为什么？答：天然矿物为：菱镁矿（MgCoJ）天然白云石（CaCOiMgCOC石灰石中MgCCh含量大于25%时才成为白云石镁质胶凝材料的煨烧：揩菱镁矿或天然白云石经过煨烧再磨细而成。菱铁矿：400度开始分解，实际生产胶凝时,温度为800-850度.生产白云石时：温度650-760度，使MgCOs分解而避免石灰石分解。6、氯化镁在氧化铁浆体中的作用，缺点是什么，铁质胶凝材料的主要应用是什么？答：Mg

13、cb在氧化镁浆体中的作用：加速Mgo的溶解：降低体系的过饱和度。途径：提高水化物的溶解度或迅速形成复振。结论：控制好MgOZMgC1.的分子比例，就得稳定的水化相,避免发生结构网的局部破坏和强度的降低。MgCh溶液调制的镁质胶凝材料干燥条件下硬化高、强度高.缺点：抗水性差。原因：氯盐的吸湿性大，结晶接触点的溶解度高，潮湿条件硬化结构网受到破坏。改善：掺入外加剂，如少量磷酸或磷酸盐，提裔抗水性：加入少量水溶性树脂，提离镁质水泥抗水性：不用MgCh作为调和剂，改用MgSOGHQ,铁用FeSO4调和，降低吸水性.7、石膏矿分为几种，各是什么？石宜的主要应用是什么？答：石膏矿：天然二水石膏：CaSOC

14、HK）;质地松软，又称为软石膏：天然无水石仔：CaSo,：质地较硬,又成为硬石膏。一般为白色或透明无色，天然矿中含杂质（砂、粘上、碳酸盐、氧化铁等）而呈现灰褐色、赤色、灰黄、淡红色等各种颜色。石膏的应用：应用广泛，其中石行板、纤维石膏板、石图空心板条等用量最大：石膏板：以半水石膏为原料的轻质板材，具有轻质、隔热保温、不燃烧、吸声音、可锯、可灯等性能，且原料来源丰富，加工设备简堆，燃料消耗低，生产周期短，是一种理想的内地材料.第4章陶瓷材料I、简述陶瓷技术的发展历程？答：发展过程：简单到女杂、粗糙到精细、无釉到有釉、低温到悬温的过程。2、陶瓷、半瓷、兖器物理性能的差异是什么？常见产品，各举出三个

15、例子。答：陶器：通常有定的吸水率，断而粗糙无光，不透明，蔽之声音机喷，仃的无釉，有的施加釉。疑器：坯体致密，基本上不吸水，有一定的半透明性，通常施加轴层，（某些特种瓷器并不施加釉，甚至颜色不白，但烧结程度仍是很高的。原始荒馔，或程为石坯遭，介于陶器与鹿器之间的一类产品，坯体较为致密，吸水率也小，颜色有深有浅，但缺乏半透明性，这类产品国外统称拓器，也有称做半变。陶器:祖陶器：盆、犍、砖、瓦陶管等：精陶器：日用精陶、美术陶究、糊面肢拓器：如青瓷、卫生陶铳、化工陶瓷、低压电瓷、地砖等瓷器：细瓷：日用陶兖、美术瓷器,高压电瓷、高频装置优器等特种陶瓷：如氧化瓷器,觐化物瓷、碳化物瓷、压电陶兖、磁性陶连等3、粘土的定义。答：粘土的定义：一般天然出产的微细铝硅酸质为主要成分的上状混合物。若将其粉末润湿时，则产生可妫性，待干燥时必刚性，再在相当高湿烧成时，就成为硬如刚玉的物体”4、常见陶谎原料及性质。答：粘十.：高岭土：蜡石：膨润土：瓷石：滑石：二氧化硅.5、陶谎制品中，熔剂原料的种类及作用各是什么？答：熔剂原料：陶瓷工业中，为了降低烧