复合材料学题目.docxVIP

1、复合材料的定义 复合材料——由两种或两种以上，物理化学性质不同的物质组合而成的多相固体材料，并具有复合效应。 各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。 2、复合材料的组成 复合材料的组成相： 增强相 ---- 纤维、晶须、颗粒。（不连续相） 基体相 ---- 金属、陶瓷、聚合物。（连续相） 增强相：一般具有很高的力学性能（强度、弹性模量），及特殊的功能性。其主要作用是承受载荷或显示功能。 基体相：保持材料的基本特性，如硬度、耐磨、耐热性等。主要作用是将增强相固结成一个整体，起传递和均衡应力的作用。 3、比较结构复合材料和功能复合材料 树脂基 250℃ 金属基 600℃ 陶瓷基 1500℃ 碳/碳 ～3000℃ 水泥基 换能 热电、光电、声电等 阻尼吸声 导电导磁 屏蔽 摩擦磨耗 烧蚀 4、复合材料的性能特点 性能：取决于基体相、增强相种类及数量，其次是它们的结合界面、成型工艺等。 1、主要取决于增强相的性能 ⑴.比强度比刚度高 ⑵.冲击韧性和断裂韧性高 ⑶.耐疲劳性好 ⑷.减震性 ⑸.热膨胀系数小 2、取决于基体相的性能 ⑴、硬度 陶瓷基 金属基 树脂基 ⑵、耐热性 树脂基: 60 ～ 250℃ 金属基: 400 ～ 600℃ 陶瓷基: 1000 ～ 1500℃ ⑶、耐自然老化 陶瓷基 金属基 树脂基 ⑷、导热导电性 金属基 陶瓷基 树脂基 ⑸、耐蚀性 陶瓷基和树脂基 金属基 ⑹、工艺性及生产成本 陶瓷基 金属基 树脂基 5、不同基体复合材料的适用温度范围 树脂基: 60 ～ 250℃ 金属基: 400 ～ 600℃ 陶瓷基: 1000 ～ 1500℃ 6、复合材料设计特点 性能可设计性强 （可调因素多） 材料设计与结构设计相关联 性能预测性差 没有考虑界面结合的影响，预测性很差。 7、复合材料设计有哪三个层次？ 单层设计 --- 微观力学方法 层合体设计 --- 宏观力学方法 产品结构设计 --- 结构力学方法 8、复合材料的设计包括哪些内容？ 单层材料的性能 取决于增强相、基体相和结合界面的力学性能，增强相的含量、分布方向等。 设计内容包括正确选择原料的种类和配比。 层合体的性能 取决于单层材料的力学性能和铺层方法（厚度、纤维交叉方式、顺序等）。 设计内容包括：对铺层方案作出合理的安排。 产品结构性能 取决于层合体的力学性能、结构几何、组合与连接方式。 设计内容：最终确定产品结构的形状、尺寸、连接方法等。 1、影响复合材料性能的因素？ 工艺因素 基体和增强材料的性能 增强材料的形状、含量、分布 增强材料与基体的界面结合、结构 2、复合材料的增强机制有哪些？ 复合材料的增强体主要有三种形式：颗粒、纤维和晶须 增强机理可分为颗粒增强原理、纤维增强原理和混杂增强原理 3、什么叫弥散强化？ 将粒子高度弥散地分布在基体中，使其阻碍导致塑性变形的位错运动(金属基体)和分子链运动(聚合物基体)。 这种复合材料是各向同性的。 其强化效果与粒子直径、体积分数有关，质点尺寸越小体积分数越高，强化效果越好。 4、纤维增强复合材料的复合原则？ 1 增强纤维的强度和弹性模量应比基体材料的高。 2 基体与纤维之间要有一定的粘结力，并具有一定的强度。 3 纤维所占体积分数、长度、长度和直径比(L/d)等必须满足 一定要求，通常纤维体积分数越高、越长、越细，增强效果越好。 4 纤维与基体之间的线膨胀系数相匹配。 5 纤维与基体之间有良好的相容性。 5、什么叫做界面？ 相与相之间的交界面。即两相间的接触表面 复合材料中基体与增强材料之间的结合面。此结合面是基体和增强材之间发生相互作用和