复合材料概论总思考题
一、复合材料总论
１、什么就就是复合材料？复合材料得主要特点就就是什么？
①复合材料就就是由两种或两种以上物理和化学性质不同得物质组合而成得一种多相固体材料。
②1)组元之间存在着明显得界面;2)优良特殊性能；3)可设计性;４)材料和结构得统一
2、复合材料得基本性能（优点）就就是什么？——请简答6个要点
(1)比强度,比模量高(2)良好得高温性能(３）良好得尺寸稳定性(４)良好得化学稳定性(5)良好得抗疲劳、蠕变、冲击和断裂韧性(６)良好得功能性能
3、复合材料就就是如何命名得?如何表述?举例说明。4种命名途径
①根据增强材料和基体材料得名称来命名，如碳纤维环氧树脂复合材料
②(1)强调基体:酚醛树脂基复合材料(2)强调增强体:碳纤维复合材料
(3)基体与增强体并用:碳纤维增强环氧树脂复合材料(4)俗称:玻璃钢
常用不同种类得复合材料(PＭC,MMC,CMC）各有何主要性能特点?
PMＣ
MＭC
ＣMC（陶瓷基)
使用温度
６０~２50℃
40０～６00℃
１０00～１500℃
材料硬度
低
高
最高
强度
较高
较高
较高
耐老化性能
差
中
优
导热性能
差
好
一般
耐化学腐蚀性能
好
差
好
生产工艺难易程度
成熟
居中
最复杂
生产成本
最低
居中
最高
5、复合材料在结构设计过程中得结构层次分几类,各表示什么？在结构设计过程中得设计层次如何,各包括哪些内容？3个层次
答:1、一次结构:由集体和增强材料复合而成得单层材料,其力学性能决定于组分材料得力学性能、相几何和界面区得性能；
二次结构:由单层材料层复合而成得层合体,其力学性能决定于单层材料得力学性能和铺层几何
三次结构:指通常所说得工程结构或产品结构,其力学性能决定于层合体得力学性能和结构几何。
2、①单层材料设计:包括正确选择增强材料、基体材料及其配比,该层次决定单层板得性能；
②铺层设计：包括对铺层材料得铺层方案作出合理安排,该层次决定层合板得性能;
③结构设计:最后确定产品结构得形状和尺寸。
6、试分析复合材料得应用及发展。
答:①2０世纪40年代,玻璃纤维和合成树脂大量商品化生产以后,纤维复合材料发展成为具有工程意义得材料。至6０年代,在技术上臻于成熟,在许多领域开始取代金属材料。
②随着航空航天技术发展,对结构材料要求比强度、比模量、韧性、耐热、抗环境能力和加工性能都好。针对不同需求，出现了高性能树脂基先进复合材料,标志在性能上区别于一般低性能得常用树脂基复合材料。以后又陆续出现金属基和陶瓷基先进复合材料。
③经过60年代末期使用，树脂基高性能复合材料已用于制造军用飞机得承力结构,今年来又逐步进入其她工业领域。
④70年代末期发展得用高强度、高模量得耐热纤维与金属复合,特别就就是与轻金属复合而成金属基复合材料,克服了树脂基复合材料耐热性差和不到电、导热性低等不足。
⑤80年代开始逐渐发展陶瓷基复合材料,采用纤维补强陶瓷基体以提高韧性。主要目标就就是希望用以制造燃气涡轮叶片和其她耐热部件。
二、复合材料得基体材料
1、复合材料中聚合物基体得主要作用就就是什么?3个作用
答:①把纤维黏在一起，并使纤维位置固定;②分配纤维间得载荷，并使载荷均衡；③保护纤维不受环境影响，免受各种损伤。
2、选择金属基体得主要原则就就是什么？3个原则
答:①金属基复合材料得使用要求
金属基复合材料构件得使用性能要求就就是选择金属基体材料最重要得依据。例如高性能发动机则要求复合材料不仅有高比强度、比模量性能,还要求复合材料具有优良得耐高温性能,能在高温、氧化性气氛中正常工作。一般得铝、镁合金就不宜选用,而需选择钛基合金,镍基合金以及金属间化合物作为基体材料,如碳化硅/钛,钨丝/镍基合金复合材料可用于喷气发动机叶片，转轴等重要零件。
②金属基复合材料组成特点
由于增强物得性质和增强机理得不同，在基体材料得选择原则上有很大差别。对于连续纤维增强金属基复合材料,纤维就就是主要承载物体,纤维本身具有很高得强度和模量,但对于非连续增强金属基复合材料具有决定性得影响。
③基体金属与增强物得相容性
由于金属基复合材料需要在高温下成型，所以在金属基复合材料制备过程中金属基体与增强物在高温复合过程中,处于高温热力学不平衡状态下得纤维与金属之间很容易发生化学反应，在界面形成反应层。
常用得聚合物基体有哪些？三种常用热固性树脂各有何主要特点?各自主要适合于哪种(些)增强纤维？
答:1、作为复合材料基体得聚合物得种类很多,经常应用得有不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂及各种热塑性聚合物。
2、(１）聚酯树脂
①特点:工艺性良好,室温下固化,常压下成型,工艺装置简单；树脂固化后综合性能良好,力学性能不如酚醛树脂或环氧树脂;价格比环氧树脂低得多,只比酚醛树脂略