2025年高職（材料科學(xué)與工程）金屬基復(fù)合材料期末測試試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共40分）答題要求：本卷共20小題，每小題2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。請將正確答案的序號填在括號內(nèi)。1.金屬基復(fù)合材料的增強相主要作用不包括（）A.提高強度B.提高韌性C.降低成本D.改善高溫性能2.以下哪種材料不屬于金屬基復(fù)合材料的基體（）A.鋁合金B(yǎng).鎂合金C.陶瓷D.鈦合金3.制備金屬基復(fù)合材料時，原位生成法的優(yōu)點不包括（）A.增強相分布均勻B.界面結(jié)合好C.工藝簡單D.成本較低4.纖維增強金屬基復(fù)合材料中，纖維與基體的界面結(jié)合強度（）A.越強越好B.越弱越好C.適中為好D.無要求5.金屬基復(fù)合材料的性能特點不包括（）A.高比強度B.高比模量C.耐高溫D.絕緣性好6.顆粒增強金屬基復(fù)合材料中，顆粒的作用主要是（）A.承載B.增強韌性C.改善加工性能D.提高導(dǎo)電性7.金屬基復(fù)合材料的制備方法中，攪拌鑄造法適用于制備（）A.連續(xù)纖維增強復(fù)合材料B.顆粒增強復(fù)合材料C.晶須增強復(fù)合材料D.短纖維增強復(fù)合材料8.以下關(guān)于金屬基復(fù)合材料界面的說法錯誤的是（）A.界面影響復(fù)合材料性能B.界面是薄弱環(huán)節(jié)C.界面結(jié)合強度越高越好D.界面可傳遞載荷9.金屬基復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用的主要原因是（）A.成本低B.加工方便C.性能優(yōu)異D.重量輕10.對于纖維增強金屬基復(fù)合材料，纖維的排列方式對其性能影響較大，其中（）排列方式綜合性能較好。A.隨機B.單向C.正交D.三維編織11.金屬基復(fù)合材料的疲勞性能與（）有關(guān)。A.基體材料B.增強相C.界面D.以上都是12.制備金屬基復(fù)合材料時，液態(tài)金屬浸滲法適用于（）A.纖維增強B.顆粒增強C.晶須增強D.以上都可以13.金屬基復(fù)合材料的耐腐蝕性主要取決于（）A.基體材料B.增強相C.界面D.復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)14.以下哪種增強相增強效果最好（）A.短纖維B.顆粒C.晶須D.連續(xù)纖維15.金屬基復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)（）A.比基體金屬大B.比基體金屬小C.與基體金屬相同D.無規(guī)律16.制備金屬基復(fù)合材料時，固態(tài)擴散法主要用于制備（）A.顆粒增強復(fù)合材料B.纖維增強復(fù)合材料C.晶須增強復(fù)合材料D.以上都不對17.金屬基復(fù)合材料的磨損性能與（）有關(guān)。A.基體硬度B.增強相硬度C.界面結(jié)合強度D.以上都是18.對于金屬基復(fù)合材料的性能測試，拉伸試驗主要測試其（）A.強度B.韌性C.硬度D.疲勞性能19.金屬基復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域不包括（）A.電子領(lǐng)域B.建筑領(lǐng)域C.能源領(lǐng)域D.交通領(lǐng)域20.以下關(guān)于金屬基復(fù)合材料的說法正確的是（）A.只能由一種金屬作為基體B.增強相只能是纖維C.具有多種優(yōu)異性能D.制備工藝簡單第II卷（非選擇題，共60分）（一）填空題（共10分）答題要求：請在橫線上填寫正確答案。1.金屬基復(fù)合材料按增強相形態(tài)可分為纖維增強、顆粒增強、______增強金屬基復(fù)合材料。2.金屬基復(fù)合材料的制備方法主要有固態(tài)法、液態(tài)法和______法。3.纖維增強金屬基復(fù)合材料的界面結(jié)合類型有機械結(jié)合、______結(jié)合和化學(xué)反應(yīng)結(jié)合。4.金屬基復(fù)合材料的性能取決于基體、增強相和______的性能及其相互作用。5.金屬基復(fù)合材料在高溫下的性能主要包括高溫強度、______和抗氧化性能等。（二）簡答題（共20分）答題要求：簡要回答問題，條理清晰。1.簡述金屬基復(fù)合材料的優(yōu)點。2.說明顆粒增強金屬基復(fù)合材料的增強機理。3.制備金屬基復(fù)合材料時，如何控制界面結(jié)合強度？4.金屬基復(fù)合材料在汽車工業(yè)中有哪些應(yīng)用？（三）分析題（共15分）答題要求：分析所給材料，回答問題。材料：某金屬基復(fù)合材料由鋁合金基體和碳纖維增強相組成。在拉伸試驗中，該復(fù)合材料表現(xiàn)出較高的強度和模量。但在實際使用過程中，發(fā)現(xiàn)其在潮濕環(huán)境下性能有所下降。問題：1.請分析該復(fù)合材料在潮濕環(huán)境下性能下降的原因。2.如何提高該復(fù)合材料在潮濕環(huán)境下的性能？（四）論述題（共15分）答題要求：結(jié)合所學(xué)知識，論述相關(guān)問題，觀點明確，論述合理。論述纖維增強金屬基復(fù)合材料的性能特點及影響因素，并舉例說明其在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用。材料：在航空航天領(lǐng)域，對材料的性能要求極高。纖維增強金屬基復(fù)合材料憑借其優(yōu)異的性能得到了廣泛應(yīng)用。例如，在飛機機翼結(jié)構(gòu)中，采用碳纖維增強鋁合金基復(fù)合材料，可大大減輕機翼重量，同時提高機翼的強度和剛度，從而提高飛機的燃油效率和飛行性能。（五）設(shè)計題（共20分）答題要求：根據(jù)題目要求，設(shè)計相關(guān)內(nèi)容。設(shè)計一種用于制造發(fā)動機葉片的金屬基復(fù)合材料，并說明其基體、增強相的選擇及制備方法，以及該復(fù)合材料的性能優(yōu)勢。答案：1.C2.C3.D4.C5.D6.A7.B8.C9.C10.D11.D12.D13.A14.D15.B16.A17.D18.A19.B20.C填空題答案：1.晶須2.半固態(tài)法3.物理吸附4.界面高溫蠕變性能簡答題答案：1.優(yōu)點：高比強度、高比模量、耐高溫、良好的導(dǎo)熱導(dǎo)電性、可設(shè)計性強等。2.增強機理：顆粒阻礙位錯運動，提高基體強度；顆粒與基體形成良好結(jié)合，承載載荷并傳遞應(yīng)力。3.控制方法：選擇合適的基體和增強相；控制制備工藝參數(shù)；對界面進行預(yù)處理等。4.應(yīng)用：汽車發(fā)動機零部件、車身結(jié)構(gòu)件等，可減輕重量，提高性能和燃油經(jīng)濟性。分析題答案：1.原因：碳纖維表面吸附水分，導(dǎo)致界面結(jié)合性能下降，復(fù)合材料內(nèi)部應(yīng)力傳遞受阻，從而性能下降。2.提高方法：對碳纖維進行表面處理，去除水分；在基體中添加防水劑等。論述題答案：性能特點：高比強度、高比模量、良好高溫性能、各向異性等。影響因素：纖維類型、含量、排列方式，基體性能