2025年高職復(fù)合材料工程技術(shù)（復(fù)合材料制備）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（總共10題，每題3分，每題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意）1.復(fù)合材料制備中，基體材料的主要作用不包括以下哪一項(xiàng)？A.粘結(jié)增強(qiáng)體B.傳遞載荷C.決定復(fù)合材料的主要性能D.提供纖維增強(qiáng)體附著的基礎(chǔ)2.以下哪種纖維增強(qiáng)體在復(fù)合材料制備中具有較高的強(qiáng)度和模量？A.玻璃纖維B.碳纖維C.芳綸纖維D.硼纖維3.復(fù)合材料制備過程中，界面結(jié)合強(qiáng)度對(duì)復(fù)合材料性能影響很大，以下哪種情況界面結(jié)合強(qiáng)度過高可能帶來(lái)不利影響？A.復(fù)合材料韌性提高B.增強(qiáng)體應(yīng)力傳遞均勻C.復(fù)合材料產(chǎn)生裂紋時(shí)易擴(kuò)展D.提高復(fù)合材料的強(qiáng)度4.在熱壓罐成型制備復(fù)合材料時(shí)，熱壓罐內(nèi)的壓力一般控制在什么范圍？A.0.1-0.5MPaB.0.5-1MPaC.1-5MPaD.5-10MPa5.制備混雜纖維增強(qiáng)復(fù)合材料時(shí)，不同纖維的混雜方式對(duì)復(fù)合材料性能影響顯著，以下哪種混雜方式效果通常較好？A.隨機(jī)混雜B.層間混雜C.束間混雜D.梯度混雜6.對(duì)于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，纖維的體積分?jǐn)?shù)對(duì)復(fù)合材料性能影響較大，一般來(lái)說(shuō)，隨著纖維體積分?jǐn)?shù)增加，復(fù)合材料的強(qiáng)度和模量會(huì)怎樣變化？A.先增加后降低B.一直降低C.一直增加D.先降低后增加7.復(fù)合材料制備中，預(yù)浸料的質(zhì)量對(duì)最終復(fù)合材料性能至關(guān)重要，預(yù)浸料的樹脂含量偏差應(yīng)控制在多少以內(nèi)？A.±1%B.±2%C.±3%D.±5%8.在注射成型制備復(fù)合材料時(shí)，注射溫度對(duì)成型質(zhì)量影響較大，一般注射溫度應(yīng)比樹脂的熔點(diǎn)高多少度？A.10-20℃B.20-30℃C.30-50℃D.50-80℃9.制備顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料時(shí)，顆粒的粒徑對(duì)復(fù)合材料性能有一定影響，一般合適的顆粒粒徑范圍是多少？A.納米級(jí)B.微米級(jí)C.毫米級(jí)D.厘米級(jí)10.復(fù)合材料制備過程中，固化工藝參數(shù)不包括以下哪一項(xiàng)？A.固化溫度B.固化時(shí)間C.固化壓力D.纖維長(zhǎng)度第II卷二、填空題（總共5題，每題4分，將答案填在題中橫線上）1.復(fù)合材料按基體材料類型可分為______基復(fù)合材料、______基復(fù)合材料和______基復(fù)合材料等。2.纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的界面結(jié)合類型主要有______結(jié)合、______結(jié)合和______結(jié)合。3.熱塑性復(fù)合材料制備的主要成型方法有______成型、______成型和______成型等。4.復(fù)合材料制備中，增強(qiáng)體的表面處理方法主要有______處理、______處理和______處理等。5.制備復(fù)合材料時(shí)，原材料的選擇原則包括______、______、______等。三、簡(jiǎn)答題（總共3題，每題10分）1.簡(jiǎn)述復(fù)合材料制備中纖維增強(qiáng)體的選擇原則。2.說(shuō)明熱壓罐成型制備復(fù)合材料的工藝流程及關(guān)鍵工藝參數(shù)。3.分析影響復(fù)合材料界面結(jié)合強(qiáng)度的因素有哪些。四、材料分析題（總共2題，每題15分）材料：在復(fù)合材料制備實(shí)驗(yàn)中，研究人員采用碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料，通過不同的成型工藝制備了兩組樣品。第一組采用傳統(tǒng)的熱壓罐成型工藝，第二組嘗試了一種新的模壓成型工藝。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，采用熱壓罐成型工藝的樣品，其拉伸強(qiáng)度為1200MPa，模量為100GPa；而采用模壓成型工藝的樣品，拉伸強(qiáng)度僅為1000MPa，模量為80GPa。1.請(qǐng)分析造成兩組樣品性能差異的可能原因。2.針對(duì)模壓成型工藝制備的樣品性能較低的情況，提出改進(jìn)措施。五、綜合應(yīng)用題（總共1題，20分）某航空航天企業(yè)計(jì)劃開發(fā)一種新型的復(fù)合材料用于制造飛機(jī)機(jī)翼。要求該復(fù)合材料具有高強(qiáng)度、高模量、低密度以及良好的耐疲勞性能。已知該企業(yè)現(xiàn)有的原材料有碳纖維、玻璃纖維、環(huán)氧樹脂和鋁合金粉末。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一種復(fù)合材料體系，并說(shuō)明制備工藝過程及關(guān)鍵工藝參數(shù)控制，以滿足該飛機(jī)機(jī)翼的性能要求。答案第I卷：1.C2.B3.C4.C5.D6.C7.B8.C9.B10.D第II卷：二填空題：1.樹脂、金屬、陶瓷2.機(jī)械、物理、化學(xué)3.擠出、注塑、模壓4.表面涂覆、氧化、偶聯(lián)劑5.性能匹配、工藝適應(yīng)性、成本效益三簡(jiǎn)答題：1.纖維增強(qiáng)體的選擇原則包括：與基體材料的相容性好；具有高的強(qiáng)度和模量；尺寸穩(wěn)定；密度低；耐化學(xué)腐蝕等。2.熱壓罐成型工藝流程：預(yù)浸料剪裁鋪層、裝模、密封熱壓罐、升溫加壓固化、冷卻卸壓脫模。關(guān)鍵工藝參數(shù)：固化溫度、固化時(shí)間、固化壓力、升溫速率、降溫速率等。3.影響復(fù)合材料界面結(jié)合強(qiáng)度的因素有：纖維表面處理情況、基體與纖維的化學(xué)親和力、成型工藝參數(shù)、復(fù)合材料的吸濕情況等。四材料分析題：1.造成兩組樣品性能差異的可能原因：熱壓罐成型工藝能更好地控制溫度、壓力等參數(shù)，使纖維與樹脂充分浸潤(rùn)和固化，界面結(jié)合更理想，從而性能更好；模壓成型工藝可能在溫度、壓力均勻性控制上不如熱壓罐，導(dǎo)致纖維分布不均勻或界面結(jié)合不充分。2.改進(jìn)措施：優(yōu)化模壓成型工藝參數(shù)，如提高成型溫度和壓力，并延長(zhǎng)保壓時(shí)間；對(duì)碳纖維進(jìn)行更有效的表面處理，增強(qiáng)與樹脂的結(jié)合力；在模壓前對(duì)預(yù)浸料進(jìn)行適當(dāng)預(yù)熱，使其流動(dòng)性更好。五綜合應(yīng)用題：設(shè)計(jì)復(fù)合材料體系：采用碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂，并添加適量鋁合金粉末作為顆粒增強(qiáng)相。制備工藝過程：先將碳纖維進(jìn)行表面處理，然后與環(huán)氧樹脂混合制成預(yù)浸料，再將鋁合金粉末均勻混入預(yù)浸料中進(jìn)行鋪層。采用熱壓罐成型工藝，控制固化溫度120℃、固化時(shí)間2