复合材料概论习题.docx

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1、复合材料习题第四章一、判断题：判断以下各论点的正误。1、基体与增强体的界面在高温使用过程中不发生变化。()2、比强度和比模量是材料的强度和模量与其密度之比。(Y)3、浸润性是基体与增强体间粘结的必要条件，但非充分条件。N)4、基体与增强体间界面的模量比增强体和基体高，那么复合材料的弹性模量也越高。()5、界面间粘结过强的复合材料易发生脆性断裂。()6、脱粘是指纤维与基体完全发生别离的现象。()7、混合法那么可用于任何复合材料的性能估算。()8、纤维长度lc时，纤维上的拉应力达不到纤维的断裂应力。()二、选择题：从A、B、C、D中选择出正确的答案。1、复合材料界面的作用(B)A、仅仅是把基体与增

2、强体粘结起来。B、将整体承受的载荷由基体传递到增强体。C、总是使复合材料的性能得以改善。D、总是降低复合材料的整体性能。2、浸润性(A、D)A、s+v7w时，易发生浸润。C、接触角9=0。时，不发生浸润。D、是液体在固体上的铺展。3、增强材料与基体的作用是(A、D)A、增强材料是承受载荷的主要组元。B、基体是承受载荷的主要组元。C、增强材料和基体都是承受载荷的主要组元。D、基体起粘结作用并起传递应力和增韧作用。4、混合定律（八）A、表示复合材料性能随组元材料体积含量呈线性变化。B、表示复合材料性能随组元材料体积含量呈曲性变化。C、表达了复合材料的性能与基体和增强体性能与含量的变化。D、考虑了增

3、强体的分布和取向。5、剪切效应是指（八）A、短纤维与基体界面剪应力的变化。B、在纤维中部界面剪应力最大。C、在纤维末端界面剪应力最大。D,在纤维末端界面剪应力最小。6、纤维体积分量相同时，短纤维的强化效果趋于连续纤维必须(C)A、纤维长度l=51coB、纤维长度l51c。C、纤维长度1=5-101cD、纤维长度l101c7、短纤维复合材料广泛应用的主要原因（A、B）A、短纤维比连续纤维廉价。B、连续纤维复合材料的制造方法灵活。C、短纤维复合材料总是各相同性。D、使短纤维定向排列比连续纤维容易。8、当纤维长度1L时，纤维上的平均应力（A、C）A、低于纤维断裂应力。B、高于纤维断裂应力。C、正比于

4、纤维断裂应力。D、与1无关。六、简述复合材料增强体与基体之间形成良好界面的条件。在复合过程中，基体对增强体润湿；增强体与基体之间不产生过量的化学反响；生成的界面相能承当传递载荷的功能。复合材料的界面效应，取决于纤维或颗粒外表的物理和化学状态、基体本身的结构和性能、复合方式、复合工艺条件和环境条件。七、根据下列图，讨论为什么在相同体积含量下，SiC晶须增强MMC强度（抗拉与屈服强度）均高于颗粒增强MMC,而这两者的弹性模量相差不大。解答：从混合定律及晶须与颗粒的强度与模量考虑。九、试述影响复合材料性能的因素。基体和增强材料（增强体或功能体）的性能；复合材料的结构和成型技术；复合材料中增强材料与基

5、体的结合状态（物理的和化学的）及由此产生的复合效应。十、复合材料的界面具有怎样的特点？界面相的化学组成、结构和物理性能与增强材料和基体的均不相同，对复合材料的整体性能产生重大影响。界面具有一定的厚度（约几个纳米到几个微米），厚度不均匀。材料特性在界面是不连续的，这种不连续性可能是陡变的，也可能是渐变的。材料特性包括元素的浓度、原子的配位、晶体结构、密度、弹性模量、热膨胀系数等。十一、什么是浸润？如何描述浸润程度的大小？试讨论影响润湿角大小的因素。洞湿条件示意图浸润：固-气界面被固-液界面置换的过程，用于描述液体在固体外表上自动铺展的程度。固体外表的润湿程度可以用液体分子对其外表的作用力大小来表

6、征，具体来说就是接触角。Young公式讨论了液体对固体的润湿条件：降低液-固外表能和液-气外表能或者增大固-气外表能有助于润湿。=0o（v=sv-s）,完全浸润；00sv-sO,局部浸润；90o（sv0卜0八0彳 /CH 一j C-OH*B2O3碳化硅涂层能使硼纤维具有突出的抗氧化性。因为硼接触不到铝，硼化物的形成完全被抑制。铝与硅不形成化合物，而铝与碳的反响在碳化硅存在的情况下，在热力学上是非常困难的。硼或铝穿过碳化硅移动的扩散系数在800K时非常小，25m的碳化硅层已足以阻挡扩散。十九、什么是增强材料的外表处理？简述偶联剂的化学结构及作用。外表处理是在增强材料的外表涂覆上外表处理剂(包括浸润剂