“高分子復(fù)合材料”練習(xí)題第1章緒論簡述復(fù)合材料的特性。A比強度和比模量,復(fù)合材料的突出特點是比強度與比模量高。B抗疲勞性能C減振性能D過載安全性E高溫性能良好F具有可設(shè)計性第2章基體材料述不飽和聚酯樹脂固化中交聯(lián)劑的選擇以及引發(fā)劑的結(jié)構(gòu)特點；交聯(lián)劑的選擇一般對交聯(lián)劑有如下的要求：高沸點、低粘度，能溶解樹脂呈均勻溶液，能溶解引發(fā)劑、促進劑及染料；無毒，反應(yīng)活性大，能與樹脂共聚成均勻的共聚物，共聚物反應(yīng)能在室溫或較低溫度下進行。引發(fā)劑的結(jié)構(gòu)特點：引發(fā)劑一般為有機過氧化物簡述酚醛樹脂的種類及其常用固化劑；酚醛樹脂的種類：a．熱固性酚醒樹脂b．熱塑性酚醛樹脂c．其它類型酚醛樹脂低壓鋇酚醛樹脂。(b)硼酚醛樹脂。(c)改性酚醛樹脂。常用固化劑：熱固性塑料酚醛樹脂一般采用酸類固化劑。常用的酸類固化劑有鹽鹽酸或磷酸，也可用對甲苯磺酸、苯酚磺酸或其它的磺酸。5簡述熱塑性樹脂的特點及其常用產(chǎn)品；熱塑性樹脂的特點：就是加熱軟化甚至熔融，冷卻后硬化，這個過程是可以反復(fù)進行的，因此，熱塑性樹脂的加工成型是非常方便的。常用的熱塑性樹脂：有聚乙烯、聚碳酸酌、聚甲醛、聚苯醚、聚礬、豪四氟乙烯等。簡述聚苯硫醚的結(jié)構(gòu)及其物理特性。聚苯硫醚是以硫化鈉和對二氯苯為原料制備的，在其分子鏈中含有苯硫基，分子結(jié)構(gòu)式為右方所示。聚苯硫醚為一種線型結(jié)構(gòu)，當(dāng)在空氣中加熱到345℃以上時，它就會發(fā)生部分交聯(lián)。固化的聚合物是堅韌的，且是非常難溶的。聚苯疏醚具有優(yōu)異的綜合性能。表現(xiàn)為突出的熱穩(wěn)定性，優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、耐蠕變性、剛性、電絕緣性及加工成型性。第3章復(fù)合材料的增強材料簡述玻璃纖維的物理性能和化學(xué)性能；物理性能：具有不燃、耐高溫、化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)良性能，還可以來用有機徐覆處理技術(shù)來進行制品深加工及擴大制品的應(yīng)用?；瘜W(xué)性能：玻璃纖維的耐化學(xué)藥品性，玻璃纖維除去濃堿、濃磷酸和氫氟波外幾乎耐所有的無機和有機化學(xué)藥品。簡述碳纖維的分類及其常用制品；A按前驅(qū)體纖維原料的不同，可分為粘膠基碳纖維、碳纖維、瀝青基碳纖維和氣相生長碳纖維；b按纖維力學(xué)性能分類，可分為通用級碳纖維(GP)和高性能碳纖維(HP)，其中c按照碳纖維的制造方法不同分類，石墨纖維(2000一3000℃)、氧化纖維(預(yù)氧絲200一300℃)、活性碳纖維和氣相生長碳纖維。碳纖維與玻璃纖維一樣有布、氈等，主要用于航空航天工業(yè)。簡述碳纖維的結(jié)構(gòu)及其性能；結(jié)構(gòu)：(1)微觀結(jié)構(gòu)碳纖維屬于過渡形式碳，其微結(jié)構(gòu)基本類似石墨，但層面的排列并不規(guī)整，屬于亂層結(jié)構(gòu)。(2)碳纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)主要取決于原絲和熱處理條件。在碳化過程中，纖維的結(jié)構(gòu)特征如原絲結(jié)構(gòu)，原絲的揮憂取向以及截面形狀等都保留在碳纖維中。性能：高強度，隨著熱處理溫度的提高，碳纖維的電阻率隨之降低。簡述晶須的結(jié)構(gòu)特點及其種類；結(jié)構(gòu)特點：晶須(whisker)是指由高純度單晶生長而成的直徑幾微米、長度幾十微米的單晶纖維材料,是一類力學(xué)性能十分優(yōu)異的新型復(fù)合材料補強增韌材料。種類：晶須的種類很多。按用途分為結(jié)構(gòu)材料晶須和功能材料晶須；按導(dǎo)電性能分為絕緣型、半導(dǎo)體型、導(dǎo)電型和超導(dǎo)型晶須；按組成結(jié)構(gòu)類型分為金屬晶須、氧化物品須、碳化物晶須、氮化物品須、硼化物晶須、硅化物晶須和新開發(fā)的無機鹽類晶須。簡述粉體增強材料的要求及其選擇彌散相的原則；要求：(1)對粉體材料的要求：A．高純B．粉料材料的形狀一般要求物料粒子盡可能為等軸狀或球形，且粒徑分布范圍窄。采用這種粉料成型時可獲得均勻緊密的顆粒排列，并避免燒結(jié)時由于粒徑相差很大而造成的晶粒異常長大及其它缺陷。C無嚴(yán)重的團聚D．粉料的結(jié)晶形態(tài)對于存在多種結(jié)晶形態(tài)的粉料由于燒結(jié)時致密化行為不同，或其它原因，往往要求粉料為某種特定的結(jié)晶形態(tài)。E超細選擇彌散相的原則：彌散相往往是一類高熔點、高硬度的非氧化物材料彌散相必須有員佳尺寸、形狀、分布及數(shù)量，對于相變粒子，其晶粒尺寸還與臨界相變尺寸有關(guān)；彌散相在基體中的镕解度須很低，且不與基體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；④彌散相與基體須有良好的結(jié)合力。簡述輕質(zhì)碳酸鈣和重質(zhì)碳酸鈣的制備方法和性質(zhì)；輕質(zhì)碳酸鈣制備方法和性質(zhì)：工業(yè)上常采用2種方法制備（1）氯化鈣與碳酸鈉溶液反應(yīng)（2）氫氧化鈉與碳酸鈣反應(yīng)重質(zhì)碳酸鈣的制備方法和性質(zhì)：由石灰石選礦、粉碎、分級、旋風(fēng)分離、表面處理而制得。其中粉碎方法可分為干式和濕式兩種。無味，無嗅的白色粉末，粒徑比輕質(zhì)碳酸鈣，密度比輕質(zhì)碳酸鈣略重。簡述氧化鋯的3種晶型結(jié)構(gòu)及其“應(yīng)力誘導(dǎo)相變”機理；氧化鋯有3種品型，屬多晶相轉(zhuǎn)化的氧化物。三種晶型分別為：立方結(jié)構(gòu)(c相)、四方結(jié)構(gòu)(t相)和單斜結(jié)構(gòu)(m相)?！皯?yīng)力誘導(dǎo)相變”機理：在應(yīng)力作用下發(fā)生t→m馬氏體轉(zhuǎn)稱為“應(yīng)力誘導(dǎo)相變”這種相變過程將吸收能量，使裂紋尖端的應(yīng)力場松弛，增加裂紋擴展阻力，從而實現(xiàn)增韌?，F(xiàn)連續(xù)化處理，但是操作比較因難，氫化程度也難以控制，有時會使碳纖維發(fā)生嚴(yán)重損傷。液相法的種類比較多，所使用的氧化劑有濃硝酸、次氯政鈉，次氯酸鈉／硫酸、磷酸等。處理的方法就是把碳纖維在一定的溫度下浸入到氧化劑里浸泡一段時間，然后將碳纖維表面殘存的破濃洗去。這種方法可增加碳纖維表面的租糙程度和羧基含量，改善纖維的表面性能，提高復(fù)合材料的層間剪切強度。但是由于碳纖維吸附的酸不易洗凈，公害嚴(yán)重，而且處理時間長，效果不佳也不易工業(yè)化僅在實驗室中使用。陽極氧化法是目前工業(yè)上普通采用的一種碳纖維表面處理的方法。其方法就是將碳纖維作為陽極、石墨及其它金屬材料作為陰極，在含有NaOH、HNO3：、H2SO4等電解質(zhì)溶液中通電對碳纖維的表面進行電解表面陽極氧化處理，陽極氧化處理酌效果較好，均勻性好，層剪切強度可提高40％一80％。缺點是比空氣氧化法工序多，需經(jīng)水洗、干燥等工序，碳纖維強度稍有降低。簡述碳纖維的沉淀法表面處理；沉積法是指在高溫及還原性氣氛中，使烴類、金屬鹵化物等以碳、碳化物的形式在碳纖維表面形成沉積膜或生長晶須，從而可對碳纖維表面進行改性。沉積到破纖維表面的碳膜活性較大，容易被樹脂潤濕，并朗提高碳纖維復(fù)合材料的層間剪切強度。一般沉積法對纖維力學(xué)性能影響不大，很少損失纖維的強度，主要是利用沉積膜及晶須來增加纖維與高聚物之間的界面結(jié)合力。此法缺點是工藝較復(fù)雜，不易連續(xù)化、工業(yè)化，均勻性也差。簡述碳纖維的等離子體表面處理；低溫等離子體的纖維表面處理可使用空氣、氧氣、氮氣、員氣等氣體，處理時間一般為幾秒鐘至幾十分鐘，處理時間的長短與氣體的種類有關(guān)。另外，通過低溫等離子體處理技術(shù)，還可達到在碳纖維的表面發(fā)生聚合接技的目的，從而改善碳纖維的表面性質(zhì)，并能有效酌增強纖維復(fù)合材料的層剪強度、斷裂韌性、彈性模量以及玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。簡述復(fù)合材料界面的紅外光譜分析技術(shù)；現(xiàn)在已有很多方法可獲得高聚物界面的紅外光譜，比如透射光譜法，表面研磨法，內(nèi)反射光譜法，沒反射光譜法、反射—吸收光譜法等。對于厚度＜5微米的薄膜樣品，采用透射光譜法就可很方便地獲得紅外光譜團。但是采用此法所使用的試樣膜不能過厚，否則所得到的透射光譜將反映的是試樣的本體結(jié)構(gòu)而不是它的表面特征。因此，這種方法對于那些不能成膜或難以得到符合厚度要求的試樣是不適用的。那么，對于較厚的薄膜試樣，就可采用表面研磨技術(shù)制樣．然后測定其透射光譜。這種方法可測定厚度為1000左右的試樣?，F(xiàn)在，對于高聚物表面性能的研究，常采用一種內(nèi)反射光譜法。這是一種非常簡便的表面測定方法。當(dāng)入射的紅外光以一個大于臨界角θ的入射角θ1射人具有高折射率的物質(zhì)中，然后再投射到試樣的表面上，就會立即被試樣反射出來，這稱為內(nèi)反射。當(dāng)入射角大于或等于臨界角時，則入射光不合發(fā)生折射，而是在界面處發(fā)生全反射。當(dāng)一個能選擇性地吸收輻射光的試樣與另一個折射率大的反射表面緊密接觸時．則部分入射光就會鎮(zhèn)吸收，而不被吸收的光就會被反射或透過，這時輻射光發(fā)生了衰減，其衰減程度與試祥的吸光系數(shù)大小有關(guān)。被衰減了的輻射光通過紅外分光光度計測量，對強度與波長或波數(shù)作圖，即為試祥的內(nèi)反射吸收光譜。簡述復(fù)合材料界