2025年大學(xué)四年級（復(fù)合材料工程）復(fù)合材料制備技術(shù)試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）（總共10題，每題3分，每題給出的選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求，請將正確答案的序號填在括號內(nèi)）1.復(fù)合材料制備過程中，基體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.提供熱穩(wěn)定性2.以下哪種增強(qiáng)體常用于提高復(fù)合材料的強(qiáng)度和模量（）A.顆粒增強(qiáng)體B.纖維增強(qiáng)體C.晶須增強(qiáng)體D.以上都是3.在復(fù)合材料成型工藝中，模壓成型適用于（）A.形狀復(fù)雜、尺寸較大的制品B.大批量生產(chǎn)的簡單制品C.對強(qiáng)度要求不高的制品D.所有類型的復(fù)合材料制品4.制備纖維增強(qiáng)復(fù)合材料時(shí)，纖維的排列方式對復(fù)合材料性能影響較大。其中，哪種排列方式能使復(fù)合材料在各個(gè)方向上具有較為均勻的性能（）A.單向排列B.正交排列C.隨機(jī)排列D.層狀排列5.復(fù)合材料界面結(jié)合強(qiáng)度過高可能導(dǎo)致（）A.增強(qiáng)體難以發(fā)揮作用B.復(fù)合材料韌性增加C.復(fù)合材料耐熱性提高D.復(fù)合材料加工性能變好6.對于熱塑性復(fù)合材料，其制備過程中常采用的加工方法是（）A.熱壓成型B.注射成型C.模壓成型D.手糊成型7.在選擇復(fù)合材料基體時(shí)，不需要考慮的因素是（）A.與增強(qiáng)體的相容性B.成本C.制品的顏色D.使用環(huán)境要求8.以下哪種材料不屬于常用的復(fù)合材料基體（）A.環(huán)氧樹脂B.鋁合金C.酚醛樹脂D.聚酰亞胺9.復(fù)合材料制備過程中，預(yù)浸料的制備目的是（）A.使增強(qiáng)體表面清潔B.提高基體的流動(dòng)性C.將基體和增強(qiáng)體均勻混合D.便于后續(xù)成型工藝操作10.對于航空航天領(lǐng)域應(yīng)用的復(fù)合材料，對其性能要求不包括（）A.高強(qiáng)度B.低密度C.良好的導(dǎo)電性D.耐高溫第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（共20分）（總共10空，每空2分，請將答案填在橫線上）1.復(fù)合材料是由______、______和______組成的多相材料。2.纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的性能主要取決于纖維的______、______和______。3.復(fù)合材料成型工藝中的熱壓罐成型，其主要優(yōu)點(diǎn)是能夠制備______、______的復(fù)合材料制品。4.制備顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料時(shí)，顆粒的______和______對復(fù)合材料性能有重要影響。5.復(fù)合材料界面的作用包括______、______和______。三、簡答題（共20分）（總共4題，每題5分，請簡要回答問題）1.簡述復(fù)合材料制備技術(shù)中選擇增強(qiáng)體的原則。2.說明模壓成型工藝的優(yōu)缺點(diǎn)。3.為什么復(fù)合材料界面結(jié)合強(qiáng)度要適中？4.簡述熱塑性復(fù)合材料與熱固性復(fù)合材料在性能和加工方面的差異。四、材料分析題（共15分）（總共3題，每題5分，請閱讀材料并回答問題）材料：某復(fù)合材料由碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基體組成。在制備過程中，采用了預(yù)浸料工藝，然后通過模壓成型得到復(fù)合材料制品。經(jīng)過測試，該復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度為1500MPa，模量為120GPa。1.分析碳纖維在該復(fù)合材料中所起的作用。2.說明預(yù)浸料工藝對該復(fù)合材料性能的影響。3.若要進(jìn)一步提高該復(fù)合材料的韌性，可以采取哪些措施？五、論述題（共15分）（總共1題，每題15分，請?jiān)敿?xì)論述問題）論述如何根據(jù)具體應(yīng)用需求選擇合適的復(fù)合材料制備技術(shù)及材料體系。要求結(jié)合復(fù)合材料的性能特點(diǎn)、應(yīng)用場景以及不同制備技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行闡述。答案：一、選擇題1.C2.D3.A4.C5.A6.B7.C8.B9.D10.C二、填空題1.基體、增強(qiáng)體、界面2.性能、含量、分布3.質(zhì)量高、性能穩(wěn)定4.粒徑、體積分?jǐn)?shù)5.傳遞載荷、阻止裂紋擴(kuò)展、決定復(fù)合材料破壞形式三、簡答題1.選擇增強(qiáng)體的原則包括：與基體有良好的相容性；能顯著提高復(fù)合材料的性能；具有合適的形態(tài)和尺寸；成本合理；來源廣泛等。2.模壓成型優(yōu)點(diǎn)：能成型形狀復(fù)雜、尺寸精度高的制品；制品質(zhì)量好、強(qiáng)度高。缺點(diǎn)：模具成本高；生產(chǎn)效率相對較低；不適用于大批量生產(chǎn)。3.界面結(jié)合強(qiáng)度適中，既能保證增強(qiáng)體與基體之間良好的載荷傳遞，使復(fù)合材料發(fā)揮高性能，又不至于因結(jié)合過強(qiáng)導(dǎo)致增強(qiáng)體脆性破壞，影響復(fù)合材料的韌性等綜合性能。4.性能差異：熱塑性復(fù)合材料可反復(fù)加工，韌性好；熱固性復(fù)合材料強(qiáng)度高、耐熱性好。加工差異：熱塑性復(fù)合材料采用注射成型等，加工周期短；熱固性復(fù)合材料多采用熱壓成型等，成型工藝較復(fù)雜。四、材料分析題1.碳纖維起增強(qiáng)作用，提高復(fù)合材料的強(qiáng)度和模量，賦予復(fù)合材料優(yōu)異的力學(xué)性能。2.預(yù)浸料工藝使碳纖維和環(huán)氧樹脂均勻混合，便于后續(xù)成型，保證了復(fù)合材料性能的均勻性和穩(wěn)定性。3.可通過選擇韌性更好的基體樹脂、優(yōu)化纖維表面處理、調(diào)整纖維含量和分布等措施提高韌性。五、論述題根據(jù)具體應(yīng)用需求選擇復(fù)合材料制備技術(shù)及材料體系時(shí)，需考慮多方面因素。對于航空航天領(lǐng)域，要求材料高強(qiáng)度、低密度、耐高溫，可選擇纖維增強(qiáng)的熱固性復(fù)合材料，采用熱壓罐成型等技術(shù)。對于汽