2025年大三（復合材料與工程）復合材料制備技術考核題

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本大題共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.復合材料制備過程中，基體的主要作用不包括以下哪一項？A.粘結增強體B.傳遞載荷C.決定復合材料的主要性能D.提供熱穩(wěn)定性2.下列哪種纖維增強體常用于制備高性能復合材料且成本較高？A.玻璃纖維B.碳纖維C.芳綸纖維D.硼纖維3.在復合材料成型工藝中，模壓成型適合制備以下哪種類型的復合材料制品？A.形狀復雜、尺寸精度要求高的制品B.大型平板狀制品C.纖維增強熱塑性復合材料制品D.具有特殊功能的復合材料制品4.復合材料界面結合強度適中時，其性能表現(xiàn)為？A.強度和模量較高，韌性較差B.強度和模量較低，韌性較好C.強度較高，模量和韌性適中D.強度、模量和韌性都較好5.制備混雜纖維增強復合材料的目的主要是？A.降低成本B.提高復合材料各向同性C.改善復合材料的耐腐蝕性D.增加復合材料的美觀度6.對于熱固性樹脂基復合材料，固化過程中發(fā)生的主要化學反應是？A.加成反應B.縮聚反應C.自由基聚合反應D.離子聚合反應7.在纖維增強復合材料中，纖維的排列方式對其性能影響較大。以下哪種排列方式能使復合材料在各個方向上性能較為均勻？A.單向排列B.正交排列C.隨機排列D.層狀排列8.復合材料制備中，預處理增強體的目的不包括？A.提高增強體與基體的界面結合力B.改善增強體的表面性能C.降低增強體的強度D.去除增強體表面的雜質(zhì)9.下列哪種成型工藝屬于液態(tài)成型？A.注射成型B.拉擠成型C.模壓成型D.纏繞成型10.對于顆粒增強復合材料，顆粒的粒徑對復合材料性能有顯著影響。一般來說，粒徑增大，復合材料的？A.強度提高B.模量提高C.韌性提高D.硬度提高第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（共20分）答題要求：本大題共10個空，每空2分。請將正確答案填寫在相應的橫線上。1.復合材料按增強體的形態(tài)可分為______、______、______和______增強復合材料。2.基體材料可分為______基體和______基體兩大類。3.纖維增強復合材料的界面結合類型有______、______和______。4.熱塑性樹脂基復合材料的成型工藝特點是______，常用的成型方法有______、______等。5.復合材料制備過程中，混合工藝的主要目的是使______和______均勻分布。三、簡答題（共20分）答題要求：簡要回答問題，條理清晰，要點明確。1.簡述復合材料的定義及優(yōu)點。（10分）2.說明纖維增強復合材料中纖維長度對復合材料性能的影響。（10分）四、材料分析題（共15分）答題要求：閱讀以下材料，回答問題。材料：在某復合材料制備項目中，研究人員采用碳纖維增強環(huán)氧樹脂基復合材料。在制備過程中，發(fā)現(xiàn)復合材料的強度未達到預期目標。經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)碳纖維表面處理不夠充分，導致界面結合力較弱。問題：1.請解釋為什么碳纖維表面處理不充分會導致復合材料強度未達預期？（7分）2.針對此問題，提出改進措施。（8分）五、論述題（共15分）答題要求：結合所學知識，論述復合材料制備技術的發(fā)展趨勢。答案：一、選擇題答案：1.C2.D3.A4.D5.B6.B7.C8.C9.A10.C二、填空題答案：1.顆粒、纖維、晶須、片材2.金屬、陶瓷3.機械結合、物理吸附、化學結合4.可反復成型、注射成型、擠出成型5.增強體、基體三、簡答題答案：1.復合材料是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料，通過物理或化學的方法，在宏觀上組成具有新性能的材料。優(yōu)點：比強度和比模量高；耐疲勞性能好；減震性能好；高溫性能好；可設計性強。2.當纖維長度較短時，纖維的承載能力有限，復合材料的強度和模量較低。隨著纖維長度增加，纖維的承載能力逐漸發(fā)揮，復合材料的強度和模量提高。當纖維長度達到臨界長度后，再增加纖維長度，復合材料的強度和模量提高幅度減小。四、材料分析題答案：1.碳纖維表面處理不充分，會使碳纖維與環(huán)氧樹脂基體之間的界面結合力較弱。在受力時，基體難以有效地將載荷傳遞給碳纖維，導致碳纖維不能充分發(fā)揮其增強作用，從而使復合材料的強度未達預期。2.改進措施：加強碳纖維表面處理工藝，如采用合適的表面處理劑對碳纖維進行處理，提高碳纖維表面的活性基團，增強與環(huán)氧樹脂的化學結合力。優(yōu)化成型工藝參數(shù)，確保在成型過程中，基體能夠更好地浸潤碳纖維，提高界面結合質(zhì)量。五、論述題答案：復合材料制備技術的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：一是向高性能化發(fā)展，不斷提高復合材料的強度、模量、耐高溫、耐磨損等性能；二是向多功能化發(fā)展，使復合材料具備