发布时间 : 星期三 文章复合材料概论复习重点应试宝典更新完毕开始阅读662285afaef8941ea76e057f
共振效应 某一组分A具有一系列性能，与另一组分复合后，能使A组分的大多数性能受到较大抑制，而使其中某一项性能在复合材料中突出地发挥。 2、简述复合材料结构设计的一般过程。
（1）明确设计条件（2）材料设计（3）结构设计（4）确定复合材料的制造方法 3、简述复合材料结构设计的条件。 (1)、结构性能要求
①结构所承受的各种载荷，确保使用寿命期间安全； ②提供各种配件附件的空间；
③隔绝外界的环境状态而保护内部物体。 (2)、载荷情况
结构承载分静载荷和动载荷。动载荷又分为瞬时作用载荷、冲击载荷和交变载荷。 (3)、环境条件 力学、物理、气象和大气条件等。
(4)、结构的可靠性与经济性 结构设计的合理性主要表现在可靠性和经济性两方面。 4、复合材料结构设计时原材料选择的原则是什么？ 原材料选择原则
（1）比强度、比刚度高的原则 （2）与使用环境相适应的原则 （3）满足结构特殊性要求的原则 （4）满足工艺性要求的原则 （5）成本低、效益高的原则
5、原材料选择时对纤维和基体各有什么基本要求？ 纤维的选择 （1）基本要求
高强度、高模量；易于生产加工；良好的化学稳定性；耐机械损伤；具有合适的尺寸和几何形状；性能再现性（一致性）好；柔曲性好；成本低。 基体的选择 （1）基本要求
耐环境性强；密度尽量低；对增强体的充填性好；内聚强度高；断裂韧性高；与增强体的连接性好；高温抗氧化性好；成型性好。 6、试述聚合物基复合材料的基体是如何进行选择的？ ① 能够在结构使用温度范围内正常工作； ② 基体材料具有一定的力学性能；
③ 基体的断裂伸长率大于或接近纤维的断裂伸长率； ④ 具有满足使用要求的物理、化学性能； ⑤ 要求具有一定的工艺性。
7、什么是复合材料的层合板？复合材料层合板设计的一般原则有哪一些？ 由多层铺层按一定方向叠合并热压成型的复合材料板材称为层板 层合板设计时目前一般遵循如下设计原则。
①铺层定向原则
②均衡对称铺设原则
③铺层取向按承载选取原则 ④铺层最小比例原则 ⑤铺设顺序原则
⑥冲击载荷区设计原则 8、什么是铺层定向原则？
由于层合板铺层取向过多会造成设计工作的复杂化，目前多选择0°，45 °，90 °和⊥45 ° 四种铺层方向。如果需要设计成准各向同性的层台板，除了用[0／45／90／- 45]s层合板外，为了减少定向数，还可采用[60／0／- 60]s层合板。 9、简述铺层最小比例原则。
为了避免基体承载，减少湿热应力，使复合材料与其相连接的金属泊松比相协调，以减少连接诱导应力等，对于方向为0°，90°，⊥45°铺层，其任一方向的铺层最小比例应大于6％-10％。 10、什么是等代设计法？
等代设计法，一般是指在载荷和使用环境不变的条件下，用相同形状的复合材料层合板来代替其它材料，并用原来材料的设计方法进行设计，以保证强度或刚度。 11、简述复合材料设计过程中结构设计的一般原则。
复合材料结构设计的一般原则，除已经讨论过的层合板设计原则外，尚需要遵循满足强度和刚度的原则。结构设计应考虑的工艺性要求. 许用值与安全系数的确定. 12、结构设计中应该考虑的因素有哪一些？
复合材料结构设计除了要考虑强度和刚度、稳定性、连接接头设计等以外，还需要考虑应力、防腐蚀、防雷击、抗冲击等。 13、复合材料制造中的关键问题是什么？
复合材料制造中的关键问题包括：对增强体尽量不造成机械损伤；使增强体按预定方向规则排列并均匀分布；基体与增强体之间产生良好的结合。
第六章 复合材料成型工艺
1，常用的树脂基、陶瓷基复合材料成形工艺有哪一些？ 树脂基：(1)手糊成型 (2)真空袋压法成 (3)压力袋成型 (4)树脂注射和树脂传递成型 (5)喷射成型 (6)真空辅助树脂注射成型 (7)夹层结构成型 (8)模压成型
(9)注射成型 (10)挤出成型 (11)纤维缠绕成型 (12)拉挤成型 (13)连续板材成型 (14)层压或卷制成型 (15)热塑性片状模塑料热冲压成型 (16)离心浇铸成型
陶瓷基复合材料(CMC)成型工艺：一、 模压成型(dry-pressing) 二、 等静压成型三、 注浆成型(slip casting) 四、 热压成型(hot injection molding) 五、注射成型(injection molding)
六、直接氧化法（Lanxide process）七、 化学气相渗透工艺
2，常用的金属基复合材料(MMC)成形工艺可分为哪几类？试举例说明。 金属基复合材料的复合工艺主要分为三个大类:
固态法 固态法包括扩散黏结法(热压法、热等静压法)，形变法(热轧法、热挤压法、热拉法)和粉末冶金法等。
液态法 液态法包括液态金属浸渍法、共喷沉淀法、热喷涂法等
其他制造方法 主要包括原位自生成法、物理气相沉积法、化学气相沉积法、化学镀和电镀法、复合镀法等。
3．什么是手糊成型工艺？简述其工艺过程。
工艺过程是先在模具上涂刷含有固化剂的树脂混合物，再在其上铺贴一层按要求剪裁好的纤维织物，用刷子、压辊或刮刀压挤织物，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厚度为止。然后在一定压力作用下加热固化成型(热压成型)，或者利用树脂体系固化时放出的热量固化成型(冷压成型)，最后脱模得到复合材料制品。 4．什么是注射成型工艺？有何特点？
注射成型是根据金属压铸原理发展起来的一种成型方法。该方法是将颗粒状树脂、短纤维送入注射腔内加热熔化和混合均匀，并以一定的挤出压力注射到温度较低的密闭模具中，经过冷却定型后，开模便得到复合材料制品。
其优点是：成型周期短，能耗最小，产品精度高，一次可成型开关复杂及带有嵌件的制品，一模能生产几个制品，生产效率高。缺点是不能生产纤维增强复合材料制品和对模具质量要求较高。
5．什么是扩散黏结法？它有何特点？
扩散黏结是一种在较长时间、较高温度和压力下，通过固态焊接工艺，使同类或不同类金属在高温下相互扩散而黏结在一起的工艺方法。
扩散黏结工艺的主要优点是可以焊接品种广泛的金属，易控制纤维取向和体积分数。缺点主要是焊接需若干小时，较高的焊接温度和压力，生产成本较高，只能制造有限尺寸的零件。
6．常用的陶瓷基复合材料(CMC)成型工艺有哪一些? 参考第1题
7．模压成型、等静压成型和注浆成型各有何特点？适用于什么场合？
模压成型工艺有较高的生产效率，制品尺寸准确，表面光滑，多数结构复杂的制品可一次成型，无需有损制品性能的二次加工，制品外观及尺寸的重复性好，容易实现机械化和自动化等优点。模压工艺的主要缺点是模具设计制造复杂，压机及模具投资高，制品尺寸受设备限制，一般只适合制造批量大的中、小型制品。
等静压成型是利用液体或橡胶等在各个方向传递压力相等的原理对坯体进行压制的。 等静压成型有很多优点，例如对模具无严格要求，压力容易调整，坯体均匀致密，烧结收缩小，不易变形开裂等。此工艺的缺点是设备比较复杂，操作烦琐，生产效率低，目前仍只限于生产具有较高要求的电子元件及其他高性能材料。
注浆成型不使用压力和钢制模具，可制造形状复杂及大型薄壁的制品，而且成本低，设备简单，但是注浆成型生产周期长，效率较低。近年来，已越来越多地被引入精细陶瓷及粉末冶金零件的制造中。
8.复合材料的成型工艺与其它材料的加工工艺相比有何特点？
(1) 材料的形成与制品的成型常常是同时完成的。复合材料的生产过程，也就是复合材料制品的生产过程。
(2) 在形成复合材料之前，增强体常是纤维、织物或颗粒，在复合过程中，增强体通过其表面与基体相粘结，并固定于基体中，其物理、化学状态及几何形状通常是不变化的，但会受到复合过程中机械作用及湿热效应的影响；与此有显著区别的是，基体材料在复合材料形成过程中要经历从状态到性质的巨大变化。由于基体材料的不同(如金属基、聚合物基、陶瓷基等),变化程度的差异较大。
(3) 在增强体和基体之间的结合界面上，一般有润湿、溶解和化学反应发生，其界面结合情况对复合材料的性能有着极大的影响。 9. 简述注射成型工艺的一般过程。 参考第4题
10.简述模压成型的一般工艺过程。
模压成型是一种对热固性树脂和热塑性树脂都适用的纤维复合材料成型方法。将定量的模塑料或颗粒状树脂与短纤维的混合物放入敞开的金属对模中、闭模后加热使其熔化，并在压力作用下充满模腔，形成与模腔相同形状的模制品，再经加热使树脂进一步发生交联反应而固化，或者冷却使热塑性树脂硬化，脱模后得到复合材料制品。 11.简述拉挤、缠绕成型工艺的特点及应用。
拉挤成型将浸渍了树脂胶液的连续纤维，通过成型模具，在模腔内加热固化成型，在牵引机拉力作用下，连续拉拔出型材制品。该工艺适用于制造各种不同截面形状的管、棒、角形、工字形、槽型、板材等型材。
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—种复合材料制造工艺，是一种生产各种尺寸(直径6mm-6m)回转体的简单有效的方法。
第七章 常用复合材料
1，简述PMC发展的三个阶段。
20世纪40年代初到60年代中期是PMC发展的第一阶段，这一阶段主要是玻璃纤维增强塑料(GFRP)的发展和应用； 从20世纪60年代中期到80年代初，是复合材料发展的第二阶段，也就是先进复合材料日益成熟和发展的阶段。
20世纪80年代后，聚合物基复合材料的工艺、理论逐渐完善，除了玻璃钢普遍使用外，先进复合材料在航空航天、船舶、汽车、建筑、文体用品等各个领域都得到广泛应用。1982年英国ICI公司推出先进热塑性复合材料APC-2，向传统的热固性树脂基