2025年中職新材料類(lèi)（復(fù)合材料基礎(chǔ)）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿(mǎn)分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題，共40分）每題2分，共20題。每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。1.復(fù)合材料的性能特點(diǎn)不包括以下哪一項(xiàng)（）A.比強(qiáng)度和比模量高B.抗疲勞性能差C.可設(shè)計(jì)性強(qiáng)D.良好的高溫性能2.以下哪種不屬于復(fù)合材料的基體材料（）A.樹(shù)脂基體B.金屬基體C.陶瓷基體D.玻璃纖維3.復(fù)合材料增強(qiáng)體的主要作用是（）A.提高基體的強(qiáng)度B.提高基體的韌性C.承載負(fù)荷D.降低成本4.纖維增強(qiáng)復(fù)合材料中，纖維的排列方式對(duì)性能影響較大，其中各向同性的排列方式是（）A.單向排列B.正交排列C.隨機(jī)排列D.平行排列5.熱固性樹(shù)脂基體的特點(diǎn)是（）A.可反復(fù)加熱成型B.固化后不能再熔融C.成型工藝簡(jiǎn)單D.柔韌性好6.金屬基復(fù)合材料中，常用的增強(qiáng)體不包括（）A.碳纖維B.硼纖維C.氧化鋁纖維D.玻璃纖維7.復(fù)合材料界面的作用不包括（）A.傳遞載荷B.決定復(fù)合材料性能C.保護(hù)增強(qiáng)體D.降低成本8.制備復(fù)合材料時(shí)，以下哪種成型方法屬于液態(tài)成型（）A.模壓成型B.注射成型C.手糊成型D.纏繞成型9.復(fù)合材料的疲勞破壞主要是由于（）A.基體材料疲勞B.增強(qiáng)體與基體界面脫粘C.外力過(guò)大D.環(huán)境因素10.以下哪種復(fù)合材料常用于航空航天領(lǐng)域（）A.玻璃鋼B.碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料C.金屬基復(fù)合材料D.陶瓷基復(fù)合材料11.復(fù)合材料設(shè)計(jì)的基本原則不包括（）A.性能匹配原則B.成本最低原則C.工藝可行原則D.質(zhì)量可靠原則12.增強(qiáng)體的直徑對(duì)復(fù)合材料性能有影響，一般來(lái)說(shuō)，直徑越小（）A.強(qiáng)度越高B.強(qiáng)度越低C.韌性越高D.與強(qiáng)度無(wú)關(guān)13.熱塑性樹(shù)脂基體的優(yōu)點(diǎn)不包括（）A.成型周期短B.可回收利用C.強(qiáng)度高D.加工性能好14.復(fù)合材料的吸濕會(huì)導(dǎo)致性能下降，主要是因?yàn)椋ǎ〢.水分破壞基體B.水分降低界面粘結(jié)力C.水分增加重量D.水分改變材料結(jié)構(gòu)15.以下哪種屬于高性能纖維（）A.聚酯纖維B.錦綸纖維C.芳綸纖維D.腈綸纖維16.制備纖維增強(qiáng)復(fù)合材料時(shí)，纖維預(yù)處理的目的不包括（）A.提高纖維強(qiáng)度B.改善纖維與基體的粘結(jié)C.去除纖維表面雜質(zhì)D.降低纖維成本17.復(fù)合材料在不同環(huán)境下性能會(huì)發(fā)生變化，其中耐腐蝕性最差的環(huán)境是（）A.潮濕環(huán)境B.酸性環(huán)境C.堿性環(huán)境D.中性環(huán)境18.復(fù)合材料的動(dòng)態(tài)性能研究中，動(dòng)態(tài)載荷下材料的響應(yīng)不包括（）A.應(yīng)力響應(yīng)B.應(yīng)變響應(yīng)C.溫度響應(yīng)D.顏色變化19.以下哪種復(fù)合材料的制備工藝適合大規(guī)模生產(chǎn)（）A.手工鋪層B.模壓成型C.拉擠成型D.熱壓罐成型20.復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)分析方法不包括（）A.掃描電子顯微鏡B.透射電子顯微鏡C.X射線衍射儀D.卡尺測(cè)量第II卷（非選擇題，共60分）（一）填空題（每題2分，共10題，20分）1.復(fù)合材料是由______和______兩種或兩種以上性質(zhì)不同的材料組合而成的一種多相材料。2.復(fù)合材料的性能取決于______、______、______及其相互之間的結(jié)合狀態(tài)。3.纖維增強(qiáng)復(fù)合材料中，纖維的______、______和______對(duì)復(fù)合材料性能有重要影響。4.基體材料的主要作用是______、______和______增強(qiáng)體。5.復(fù)合材料的成型工藝包括______、______、______等。6.金屬基復(fù)合材料具有______、______、______等優(yōu)點(diǎn)。7.陶瓷基復(fù)合材料的主要缺點(diǎn)是______、______。8.復(fù)合材料界面結(jié)合方式有______、______、______等。9.影響復(fù)合材料性能的環(huán)境因素主要有______、______、______等。10.復(fù)合材料的設(shè)計(jì)流程包括______、______、______、______等步驟。（二）簡(jiǎn)答題（每題5分，共4題，20分）1.簡(jiǎn)述復(fù)合材料的定義及特點(diǎn)。2.說(shuō)明纖維增強(qiáng)復(fù)合材料中纖維的作用。3.列舉三種常見(jiàn)的復(fù)合材料成型工藝，并簡(jiǎn)要說(shuō)明其原理。4.分析復(fù)合材料吸濕對(duì)性能的影響。（三）材料分析題（10分）閱讀以下材料，回答問(wèn)題：某復(fù)合材料由碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂基體組成。在實(shí)際使用過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)該復(fù)合材料的強(qiáng)度在一定時(shí)間后有所下降。經(jīng)過(guò)分析，發(fā)現(xiàn)是由于復(fù)合材料吸濕導(dǎo)致的。已知碳纖維的吸濕率較低，而環(huán)氧樹(shù)脂基體的吸濕率較高。問(wèn)題：1.請(qǐng)解釋為什么環(huán)氧樹(shù)脂基體吸濕會(huì)導(dǎo)致復(fù)合材料強(qiáng)度下降？（5分）2.針對(duì)該問(wèn)題，可采取哪些措施來(lái)提高復(fù)合材料的抗吸濕性能？（5分）（四）論述題（10分）論述復(fù)合材料在汽車(chē)工業(yè)中的應(yīng)用及優(yōu)勢(shì)。要求：結(jié)合具體的復(fù)合材料類(lèi)型，闡述其在汽車(chē)零部件上的應(yīng)用以及相比傳統(tǒng)材料所具有的優(yōu)勢(shì)。（五）設(shè)計(jì)題（10分）設(shè)計(jì)一種用于航空航天領(lǐng)域的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件，要求說(shuō)明選用的復(fù)合材料類(lèi)型（包括基體和增強(qiáng)體）、成型工藝，并闡述該結(jié)構(gòu)件的性能優(yōu)勢(shì)。答案：1.B2.D3.C4.C5.B6.D7.D8.C9.B10.B11.B12.A13.C14.B15.C16.D17.B18.D19.C20.D填空題答案：1.基體材料、增強(qiáng)體2.基體材料、增強(qiáng)體、界面3.種類(lèi)、含量、排列方式4.粘結(jié)、保護(hù)、傳遞載荷5.液態(tài)成型、固態(tài)成型、半固態(tài)成型6.高比強(qiáng)度、高比模量、良好的高溫性能7.韌性差、加工困難8.機(jī)械結(jié)合、物理吸附、化學(xué)結(jié)合9.溫度、濕度、化學(xué)介質(zhì)10.需求分析、材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、性能預(yù)測(cè)簡(jiǎn)答題答案：1.復(fù)合材料是由兩種或兩種以上性質(zhì)不同的材料組合而成的一種多相材料。特點(diǎn)包括比強(qiáng)度和比模量高、抗疲勞性能好、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)、良好的高溫性能等。2.纖維在纖維增強(qiáng)復(fù)合材料中的作用主要是承載負(fù)荷，提高復(fù)合材料的強(qiáng)度和模量，同時(shí)改善其剛性、韌性等性能。3.手糊成型：將樹(shù)脂和增強(qiáng)材料手工鋪放在模具上成型。原理是通過(guò)手工操作使材料貼合模具。模壓成型：將物料放入模具中加熱加壓成型。原理是利用壓力使材料成型。纏繞成型：將纖維纏繞在芯模上并固化成型。原理是通過(guò)纖維的纏繞形成特定結(jié)構(gòu)。4.復(fù)合材料吸濕后，水分會(huì)進(jìn)入基體，降低基體與增強(qiáng)體之間的界面粘結(jié)力，導(dǎo)致應(yīng)力傳遞不暢，從而使復(fù)合材料強(qiáng)度下降，同時(shí)可能影響其模量、韌性等性能。材料分析題答案：1.環(huán)氧樹(shù)脂基體吸濕后，水分子會(huì)進(jìn)入基體內(nèi)部，削弱基體分子間的作用力，降低基體的強(qiáng)度。同時(shí)，吸濕導(dǎo)致基體膨脹，與碳纖維之間的界面應(yīng)力增大，容易使界面脫粘，從而使復(fù)合材料強(qiáng)度下降。2.可采取的措施有：對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂基體進(jìn)行改性，提高其吸濕性能；在復(fù)合材料表面涂覆防潮涂層，阻止水分進(jìn)入；采用吸濕率低的纖維或基體材料替代現(xiàn)有材料。論述題答案：在汽車(chē)工業(yè)中，碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料常用于汽車(chē)車(chē)身、發(fā)動(dòng)機(jī)部件等。例如，汽車(chē)車(chē)身采用該復(fù)合材料可減輕重量，提高燃油經(jīng)濟(jì)性。相比傳統(tǒng)鋼材，其優(yōu)勢(shì)在于比強(qiáng)度和比模量高，能在保證強(qiáng)度的同時(shí)大幅減輕重量。同時(shí)，具有良好的成型性，可制造復(fù)雜形狀部件。此外，抗腐蝕