石墨烯纖維復(fù)合材料研發(fā)工程師崗位招聘考試試卷及答案試卷部分一、填空題（共10題，每題1分）1.石墨烯是由______雜化碳原子組成的二維蜂窩狀結(jié)構(gòu)材料。2.單層石墨烯的理論比表面積約為______m2/g。3.石墨烯纖維復(fù)合材料常用纖維增強(qiáng)體包括碳纖維、______、芳綸纖維等。4.復(fù)合材料界面結(jié)合強(qiáng)度表征方法主要有單纖維拔出法、______等。5.機(jī)械剝離法制備石墨烯的優(yōu)點(diǎn)是______（寫1個(gè)即可）。6.纖維復(fù)合材料主要失效模式包括纖維斷裂、______、界面脫粘等。7.氧化石墨烯（GO）表面含氧官能團(tuán)主要有羥基、______、羧基等。8.石墨烯纖維復(fù)合材料在儲(chǔ)能領(lǐng)域典型應(yīng)用是______（寫1個(gè)即可）。9.增強(qiáng)體與基體界面作用類型包括化學(xué)鍵合、______、機(jī)械嵌合等。10.石墨烯熱導(dǎo)率理論值約為______W/(m·K)（數(shù)量級(jí)即可）。二、單項(xiàng)選擇題（共10題，每題2分）1.石墨烯中每個(gè)碳原子的配位數(shù)是（）A.2B.3C.4D.52.適合制備高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)材料的纖維是（）A.玻璃纖維B.碳纖維C.聚酯纖維D.尼龍纖維3.氧化石墨烯還原產(chǎn)物是（）A.rGOB.石墨烯量子點(diǎn)C.碳納米管D.富勒烯4.硅烷偶聯(lián)劑在界面改性中的作用是（）A.提高纖維活性B.降低基體粘度C.增加石墨烯分散性D.提高密度5.復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度取決于（）A.基體強(qiáng)度B.纖維強(qiáng)度C.界面強(qiáng)度D.以上都是6.原位制備石墨烯纖維復(fù)合材料的方法是（）A.溶液共混B.熔融共混C.原位聚合D.靜電紡絲7.石墨烯電學(xué)性質(zhì)特點(diǎn)是（）A.絕緣B.半導(dǎo)體C.半金屬D.常溫超導(dǎo)8.纖維復(fù)合材料中纖維體積分?jǐn)?shù)一般為（）A.10%-30%B.30%-70%C.70%-90%D.5%-10%9.觀察石墨烯分散狀態(tài)的手段是（）A.XRDB.SEMC.IRD.TGA10.航空航天應(yīng)用利用石墨烯纖維復(fù)合材料的（）A.低密度高強(qiáng)度B.高導(dǎo)電低密度C.高導(dǎo)熱絕緣D.高耐熱低密度三、多項(xiàng)選擇題（共10題，每題2分）1.石墨烯纖維復(fù)合材料制備方法包括（）A.溶液共混B.熔融共混C.原位聚合D.靜電紡絲2.影響其性能的因素有（）A.石墨烯含量B.纖維類型C.界面強(qiáng)度D.制備工藝3.石墨烯應(yīng)用領(lǐng)域包括（）A.儲(chǔ)能B.電子C.復(fù)合材料D.生物醫(yī)藥4.界面改性方法有（）A.偶聯(lián)劑改性B.纖維氧化C.石墨烯功能化D.基體改性5.汽車領(lǐng)域潛在應(yīng)用是（）A.輕量化部件B.電池電極C.制動(dòng)部件D.內(nèi)飾6.二維碳材料包括（）A.石墨烯B.碳納米管C.富勒烯D.BN7.石墨烯表征手段包括（）A.拉曼光譜B.TEMC.XRDD.TGA8.纖維增強(qiáng)體需滿足（）A.高強(qiáng)度B.高模量C.相容性好D.低密度9.氧化石墨烯制備方法（）A.Hummers法B.Brodie法C.機(jī)械剝離D.CVD10.性能優(yōu)勢包括（）A.高強(qiáng)度B.高導(dǎo)電C.高導(dǎo)熱D.耐腐蝕四、判斷題（共10題，每題2分）1.石墨烯是最薄二維材料。（）2.碳纖維+石墨烯拉伸強(qiáng)度必高于純碳纖維。（）3.GO含氧官能團(tuán)利于極性溶劑分散。（）4.界面強(qiáng)度越高，性能越好。（）5.機(jī)械剝離法產(chǎn)量高，適合工業(yè)化。（）6.石墨烯熱導(dǎo)率比銅高。（）7.纖維越長，增強(qiáng)效果越好。（）8.rGO導(dǎo)電性比GO好。（）9.可用于柔性電子器件。（）10.基體主要傳遞載荷。（）五、簡答題（共4題，每題5分）1.簡述石墨烯纖維復(fù)合材料主要制備方法。2.影響界面結(jié)合強(qiáng)度的因素有哪些？3.航空航天領(lǐng)域應(yīng)用優(yōu)勢是什么？4.如何表征石墨烯分散性？六、討論題（共2題，每題5分）1.分析產(chǎn)業(yè)化面臨的挑戰(zhàn)及解決思路。2.如何平衡性能與成本滿足大規(guī)模應(yīng)用？答案部分一、填空題答案1.sp22.26303.玻璃纖維（或玄武巖纖維）4.單纖維斷裂法（或微滴脫落法）5.缺陷少（或結(jié)構(gòu)完整）6.基體開裂7.環(huán)氧基8.超級(jí)電容器電極（或鋰離子電池電極）9.物理吸附10.5000（或103-10?數(shù)量級(jí)）二、單項(xiàng)選擇題答案1.B2.B3.A4.A5.D6.C7.C8.B9.B10.A三、多項(xiàng)選擇題答案1.ABCD2.ABCD3.ABCD4.ABCD5.ABC6.AD7.ABCD8.ABCD9.AB10.ABCD四、判斷題答案1.√2.×3.√4.×5.×6.√7.×8.√9.√10.√五、簡答題答案1.主要制備方法：①溶液共混：石墨烯分散于溶劑，與纖維混合成型；②熔融共混：熱塑性基體+石墨烯+纖維熔融混合；③原位聚合：纖維表面原位聚合基體并引入石墨烯；④靜電紡絲：石墨烯與纖維前驅(qū)體靜電紡絲；⑤CVD：纖維表面直接生長石墨烯。2.影響因素：①石墨烯官能團(tuán)（含氧基團(tuán)利于化學(xué)鍵合）；②纖維表面改性（偶聯(lián)劑/氧化提高活性）；③石墨烯分散性（均勻分散增加接觸面積）；④制備工藝（溫度/壓力影響界面反應(yīng)）；⑤基體類型（極性基體相容性更好）。3.航空航天優(yōu)勢：①低密度高強(qiáng)度（降低飛行器重量）；②高導(dǎo)熱（散發(fā)熱量防過熱）；③耐腐蝕（抵抗航空環(huán)境介質(zhì)）；④電磁屏蔽（減少電磁干擾）；⑤柔性可設(shè)計(jì)（適應(yīng)復(fù)雜結(jié)構(gòu)）。4.分散性表征：①SEM/TEM（觀察分布，判斷團(tuán)聚）；②拉曼光譜（D/G峰比分析分散程度）；③XRD（團(tuán)聚則特征峰增強(qiáng)）；④TGA（失重曲線判斷團(tuán)聚）；⑤流變學(xué)（分散好則粘度變化平緩）。六、討論題答案1.挑戰(zhàn)與思路：挑戰(zhàn)：①成本高（CVD/復(fù)合工藝貴）；②分散差（易團(tuán)聚）；③界面弱（載荷傳遞不足）；④標(biāo)準(zhǔn)缺（評(píng)價(jià)體系不完善）。思路：①優(yōu)化工藝（低成本GO還原法）；②表面改性（偶聯(lián)劑提高分散/界面）；③連續(xù)化制備（紡絲-復(fù)合一體化）；④建標(biāo)