2025年大三（復合材料與工程）復合材料制備考核題

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（總共5題，每題4分，每題只有一個選項符合題意，請將正確答案填在括號內(nèi)）1.以下哪種方法不屬于復合材料制備中常用的增強體引入方法？（）A.原位生長法B.溶液共混法C.氣相沉積法D.機械攪拌法2.在復合材料制備中，對于基體材料的選擇，不需要考慮以下哪個因素？（）A.與增強體的相容性B.成本C.材料的顏色D.使用環(huán)境的要求3.復合材料制備過程中，為了提高增強體與基體之間的界面結(jié)合強度，通常會采取以下哪種措施？（）A.降低界面粗糙度B.加入偶聯(lián)劑C.減少增強體含量D.提高基體的熔點4.下列哪種復合材料制備工藝適合大規(guī)模生產(chǎn)連續(xù)纖維增強復合材料？（）A.手糊成型B.模壓成型C.拉擠成型D.纏繞成型5.在制備顆粒增強復合材料時，顆粒的粒徑對復合材料性能有重要影響。一般來說，粒徑增大，復合材料的強度會（）。A.升高B.降低C.不變D.先升高后降低第II卷一、填空題（總共5題，每題4分，請將正確答案填在橫線上）1.復合材料是由______和______兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料組合而成的一種多相材料。2.復合材料制備中，增強體的主要作用是______。3.常見的基體材料有______、______、______等。4.復合材料制備工藝中的熱壓成型工藝，其主要步驟包括______、______、______等。5.在復合材料界面設計中，理想的界面應具有______和______的特點。二、簡答題（總共3題，每題10分）1.簡述復合材料制備中纖維增強體的表面處理方法及其作用。2.說明復合材料制備過程中，如何控制復合材料的孔隙率？3.闡述復合材料制備中基體與增強體之間的界面結(jié)合方式有哪些？三、材料分析題（1題，10分）材料：某研究團隊采用熱壓成型工藝制備了碳纖維增強環(huán)氧樹脂復合材料。在制備過程中，發(fā)現(xiàn)復合材料的強度低于預期。經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)碳纖維表面存在一定程度的氧化，且環(huán)氧樹脂的固化程度不完全。問題：請分析導致復合材料強度低于預期的原因，并提出改進措施。四、論述題（1題，20分）論述在復合材料制備中，如何根據(jù)不同的應用需求選擇合適的制備工藝和材料體系，并舉例說明。五、設計題（1題，20分）設計一種用于航空航天領域的輕質(zhì)高強度復合材料的制備方案，包括材料選擇、制備工藝及預期性能。答案：第I卷：1.D2.C3.B4.C5.B第II卷：一、1.基體、增強體2.承受載荷，提高復合材料的強度和模量等3.樹脂基體、金屬基體、陶瓷基體4.鋪層、加熱、加壓固化5.良好的結(jié)合強度、適當?shù)慕缑鎸雍穸榷?.表面處理方法有氧化處理、涂層處理等。作用是改善纖維與基體的界面結(jié)合，提高復合材料性能。2.控制方法有優(yōu)化成型工藝參數(shù)如溫度、壓力、時間等，選擇合適的基體和增強體，對原材料進行預處理等。3.界面結(jié)合方式有機械結(jié)合、物理結(jié)合、化學結(jié)合等。三、原因：碳纖維表面氧化影響與環(huán)氧樹脂的結(jié)合，環(huán)氧樹脂固化不完全導致性能未達最佳。改進措施：對碳纖維進行適當?shù)谋砻嫣幚砣コ趸瘜?，?yōu)化環(huán)氧樹脂固化工藝參數(shù)確保完全固化。四、根據(jù)應用需求選擇。如航空航天領域要求輕質(zhì)高強，可選擇碳纖維增強樹脂基復合材料，采用預浸料成型工藝。汽車領域考慮成本和性能，可選用玻璃纖維增強塑料，采用模壓成型。電子領域要求高導熱，可選用金屬基復合材料，采用粉末冶金工藝等。五、材料選擇碳纖維和鈦合金