高分子复合材料重点.doc

高分子复合材料”练习题第1章 绪论2、 简述复合材料的特性　A 比强度和比模量,复合材料的突出特点是比强度与比模量高 B 抗疲劳性能 C 减振性能 Ｄ 过载安全性 Ｅ　高温性能良好　F 具有可设计性第2章 基体材料2、 述不饱和聚酯树脂固化中交联剂的选择以及引起剂的构造特点; 　 交联剂的选择 一般对交联剂有如下的规定:高沸点、低粘度，能溶解树脂呈均匀溶液,能溶解引起剂、增进剂及染料；无毒，反映活性大，能与树脂共聚成均匀的共聚物，共聚物反映能在室温或较低温度下进行引起剂的构造特点：引起剂一般为有机过氧化物4、 简述酚醛树脂的种类及其常用固化剂；酚醛树脂的种类：a．热固性酚醒树脂　b．热塑性酚醛树脂 ｃ．其他类型酚醛树脂(a) 低压钡酚醛树脂b)硼酚醛树脂c)改性酚醛树脂常用固化剂: 热固性塑料酚醛树脂一般采用酸类固化剂常用的酸类固化剂有盐盐酸或磷酸,也可用对甲苯磺酸、苯酚磺酸或其他的磺酸5 简述热塑性树脂的特点及其常用产品; 热塑性树脂的特点：就是加热软化甚至熔融，冷却后硬化，这个过程是可以反复进行的，因此,热塑性树脂的加工成型是非常以便的常用的热塑性树脂:有聚乙烯、聚碳酸酌、聚甲醛、聚苯醚、聚矾、豪四氟乙烯等。

6、 简述聚苯硫醚的构造及其物理特性聚苯硫醚是以硫化钠和对二氯苯为原料制备的,在其分子链中具有苯硫基，分子构造式为右方所示 聚苯硫醚为一种线型构造，当在空气中加热到3４5℃以上时,它就会发生部分交联固化的聚合物是坚韧的，且是非常难溶的聚苯疏醚具有优秀的综合性能体现为突出的热稳定性,优良的化学稳定性、耐蠕变性、刚性、电绝缘性及加工成型性第3章 复合材料的增强材料2、 简述玻璃纤维的物理性能和化学性能;物理性能:具有不燃、耐高温、化学稳定性好等优良性能,还可以来用有机徐覆解决技术来进行制品深加工及扩大制品的应用化学性能： 玻璃纤维的耐化学药物性,玻璃纤维除去浓碱、浓磷酸和氢氟波外几乎耐所有的无机和有机化学药物3、 简述碳纤维的分类及其常用制品； 　 A按前驱体纤维原料的不同，可分为粘胶基碳纤维、碳纤维、沥青基碳纤维和气相生长碳纤维; 　b按纤维力学性能分类,可分为通用级碳纤维(GP)和高性能碳纤维(HP),其中 　 c按照碳纤维的制造措施不同分类,石墨纤维(一3000℃)、氧化纤维(预氧丝2０0一３00℃)、活性碳纤维和气相生长碳纤维 　 碳纤维与玻璃纤维同样有布、毡等，重要用于航空航天工业。

4、 简述碳纤维的构造及其性能；构造：(１)微观构造 碳纤维属于过渡形式碳，其微构造基本类似石墨,但层面的排列并不规整,属于乱层构造 　 　(2)碳纤维的形态构造 　重要取决于原丝和热解决条件在碳化过程中,纤维的构造特性如原丝构造，原丝的挥忧取向以及截面形状等都保存在碳纤维中性能: 高强度, 随着热解决温度的提高,碳纤维的电阻率随之减少6、 简述晶须的构造特点及其种类; 　 　构造特点: 晶须(whｉskｅr)是指由高纯度单晶生长而成的直径几微米、长度几十微米的单晶纤维材料，是一类力学性能十分优秀的新型复合材料补强增韧材料 　 种类: 晶须的种类诸多按用途分为构造材料晶须和功能材料晶须;按导电性能分为绝缘型、半导体型、导电型和超导型晶须;按构成构造类型分为金属晶须、氧化物品须、碳化物晶须、氮化物品须、硼化物晶须、硅化物晶须和新开发的无机盐类晶须7、 简述粉体增强材料的规定及其选择弥散相的原则； 规定: (1)对粉体材料的规定: 　 A ．高纯 B ．粉料材料的形状　 一般规定物料粒子尽量为等轴状或球形,且粒径分布范畴窄采用这种粉料成型时可获得均匀紧密的颗粒排列，并避免烧结时由于粒径相差很大而导致的晶粒异常长大及其他缺陷。

　　Ｃ 无严重的团聚 　 　 Ｄ .粉料的结晶形态 对于存在多种结晶形态的粉料由于烧结时致密化行为不同,或其他因素，往往规定粉料为某种特定的结晶形态E 超细 选择弥散相的原则： 弥散相往往是一类高熔点、高硬度的非氧化物材料　 　　‚弥散相必须有员佳尺寸、形状、分布及数量，对于相变粒子,其晶粒尺寸还与临界相变尺寸有关; 　 ƒ弥散相在基体中的镕解度须很低,且不与基体发生化学反映； 　④弥散相与基体须有良好的结合力8、 简述轻质碳酸钙和重质碳酸钙的制备措施和性质；轻质碳酸钙制备措施和性质:工业上常采用2种措施制备(1)氯化钙与碳酸钠溶液反映(2）氢氧化钠与碳酸钙反映重质碳酸钙的制备措施和性质:由石灰石选矿、粉碎、分级、旋风分离、表面解决而制得其中粉碎措施可分为干式和湿式两种无味,无嗅的白色粉末，粒径比轻质碳酸钙，密度比轻质碳酸钙略重9、 简述氧化锆的3种晶型构造及其“应力诱导相变”机理； 氧化锆有3种品型,属多晶相转化的氧化物三种晶型分别为：立方构造(ｃ相)、四方构造(t相)和单斜构造（m相)应力诱导相变”机理:在应力作用下发生t→m马氏体转称为“应力诱导相变”这种相变过程将吸取能量,使裂纹尖端的应力场松弛，增长裂纹扩展阻力，从而实现增韧。

10、 简述白炭黑的明显特性及其重要制备措施 明显特性：①白炭黑粒径小,比表面积大　 　 ②由于白炭黑是一种超细粒子填料，不溶于水和酸,有吸水性,内表面积很大，它在树脂中的分散力较大，能提高塑料制品的物理性能 　　②白炭黑具有很高的电绝线性，对提高塑料制品的电绝线性也有一定作用， 重要制备措施：白炭黑的制备重要有三种:a沉淀法:稀硅酸钠和稀盐酸进行反映b炭化法:硅砂和纯碱进行反映c燃烧法：四氯化硅气体与氢气和空气的均匀混合物反映第4章 纤维复合材料及其制造措施2、 简述热固性预浸料的制备措施;热固性预浸料的制备措施: a．热固性预浸料的制备 按照浸渍设备或制造方式的不同，热固性纤维增强树脂预浸料的制备分轮鼓缠绕法和列陈排铺法；按浸渍树脂状态分湿法(溶液预浸法)和干法(热熔预浸法)3、 简述热塑预浸料的制备措施; 　 热塑性预浸料制造 热塑性纤维增强复合材料预浸料制造,按照树脂状态的不同,可分为预浸渍技术和后浸渍技术两大类预浸渍技术涉及溶液预浸和熔触预浸两种,其特点是预浸料中树脂完全浸渍纤维后预浸技术涉及膜层叠、粉末浸渍、纤维混杂，纤维温编等，其特点是项浸料中树脂以粉末、纤维成包层等形式存在,对纤维的完全浸该要在复合材料成型过程中完毕。

4、 简述手糊成型工艺流程及其特点;　 手糊工艺是聚合物基复合材料中最早采用和最简朴的措施其工艺过程是先在模具上涂刷台有固化剂的树脂混合物，再在其上铺贴一层按规定剪裁好的纤维织物，用刷子、压辊或刮刀挤压织物,使其均匀浸胶并排除气泡后,再涂刷树脂混合物和铺贴第二层纤维织物，反复上述过程直至达到所需潭度为止简述缠绕成型工艺流程及其特点;缠绕成型是一种将浸渍了树脂的纱或丝束缠绕在回转芯模上、常压下在室温或较高温度下固化成型的一种复合材料制造工艺，是一种生产多种尺寸回转体的简朴有效的措施　 纤维缠绕成型的重要特点是，构造效率高，自动化成型，产品质量稳定,生产效率高7、 简述聚合物基复合材料的力学性能特点；力学性能特点:A比强度高Ｂ各向异性Ｃ 弹性模量和层间剪切强度低Ｄ性能分散性大8、 简述聚合物基复合材料的疲劳性能特点； 影响树脂基复合材料疲劳特性的因素诸多,其疲劳强度随静态强度的提高而增大,每种纤维增强复合材料都存在一种最佳纤维体积含量,如当纤维体积含量低于或高于最佳值时,其疲劳强度都会下降9、 简述聚合物基复合材料的冲击性能特点；不同成型法的制品的冲击强度不同，一般地说，纤维缠绕制品的冲击性能最佳,模压成型的次之,手糊成型和注射成型的较低。

玻璃布增强树脂基复合材料的冲击性比玻璃毡增强的复合材料的冲击性能较高10、 简述聚合物基复合材料的蠕变性能特点　 　 复合材料在恒定应力作用下,形变随时间的延长而不断增大，这种现象称为蠕变这是由于基体材料的链段或整链运动不能瞬间完毕，而需要一定期间的成果蠕变严重时将导致材料或制品尺寸不稳定提高材料抗蠕变性能的途径有:选用碳纤维等能增长制品刚性的增强材料第5章 复合材料力学性能2、 简述复合材料力学分类状况;3、 简述复合材料的疲劳损伤的重要体现; 　 疲劳指的是在周期性交变载荷作用下材料发生的破坏行为，它论述了材料经受周期应力或应变时的失效过程重要表目前如下几点：　 　 ①复合材料在疲劳过程中,尽管韧始损伤尺寸比金属材料大,例如纤维断头、脱层、基体开型、脱胶、基本孔洞等，但疲劳寿命比金属长　 ⑧复合材料的疲劳损伤是累积的,在破坏之前，损伤已有了较大的发展,有明显的征兆而金屑材料损伤累积却很隐蔽,破坏有很大的突发性，这对工程构造来讲是报危险的4、 简述单向复合材料面内剪切破坏的特点 复合材料破坏的特点重要有： 　 ①不同纤维分布对缺陷的敏感性不同复合材料中纤维是重要承载组分,不同的纤维分布对缺陷的敏感性不同，对于持续纤维增强单层复合材料，如图5—54所示，(a)为纤维方向分布，在纤维方向载荷作用下,板边缺口附近应力集中引起纤维与基体界面沿纤维方向脱粘,由此缺陷张开钝化,减轻应力集中，它对缺陷敏感不大。

②在应力作用下,不存在缺口钝化,裂纹很容易顺原方向扩展，而材料断裂破坏,即对缺陷很敏感;第6章　复合材料的界面2、 简述复合材料的界面层化学键理论；　 化学链理论觉得增强材料与基体材料之间必须形成化学键才干使粘结界面产生良好的粘结强度，形成界面3、 简述复合材料的界面层弱边界层理论; 　一般边界层重要是指液体、固体、气体紧密接触的部分,一般是指流经固体表面最接近的流体层，对传热、传质和动量均有特殊影响,但是它没有独立的相，在这一点上和界面是有一定的区别的如果边界层内存在有低强度区城，别称为弱边界层 　 简述复合材料的界面层物理吸附理论； 这种理论重要是考虑两个抱负清洁表面,靠物理作用来结合的,事实上就是以表面能为基本的吸附理论此理论觉得基体树脂与增强材料之间的结合重要是取决于次价力的作用，粘结作用的优劣决定于互相之间的浸润性浸润得好,则被粘体与枯合剂分子之间紧密接触而发生吸附，则粘结界面形成了很大的分子间作用力，同步排除了粘结体表面吸附的气体，减少了钻结界面的空隙率,提高了粘结强度，而偶联剂的重要作用就是促使基体树脂与增强材料表面完全浸润6、 简述碳纤维的氧化法表面解决; 氧化法重要有气相氧化法、掖相氧化法、阳极氧化法。

气相氧化法中使用的氧化剂有空气、氧气、臭氧或二氧化碳等最常使用的措施为空气氧化法空气氧化法是在空气中不同的温度下氧化碳纤维,一般是在空气中40０一5００℃条件下进行解决，解决过程中采用铅和铜的盐作为催化剂这种措施使用的设备简朴，容易实现持续化解决,但是操作比较因难，氢化限度也难以控制，有时会使碳纤维发生严重损伤 　 液相法的种类比较多，所使用的氧化剂有浓硝酸、次氯政钠,次氯酸钠／硫酸、磷酸等解决的措施就是把碳纤维在一定的温度下浸入到氧化剂里浸泡一段时间，然后将碳纤维表面残存的破浓洗去这种措施可增长碳纤维表面的租糙限度和羧基含量，改善纤维的表面性能，提高复合材料的层间剪切强度但是由于碳纤维吸附的酸不易洗净,公害严重,并且解决时间长，效果不佳也不易工业化仅在实验室中使用　 　阳极氧化法是目前工业上一般采用的一种碳纤维表面解决的措施其措施就是将碳纤维作为阳极、石墨及其他金属材料作为。