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复合材料总思考题及参考答案（试题题目）

复合材料概论总思考题

一．复合材料总论

1.什么是复合材料？复合材料的主要特点是什么？

①复合材料是由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合

而成的一种多相固体材料。

②1）组元之间存在着明显的界面；2）优良特殊性能；3）可设计

性；4)材料和结构的统一

2.复合材料的基本性能（优点）是什么？——请简答6个要点

（1）比强度，比模量高（2）良好的高温性能（3）良好的尺寸稳

定性（4）良好的化学稳定性（5）良好的抗疲劳、蠕变、冲击和断裂

韧性（6）良好的功能性能

3.复合材料是如何命名的？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的名称来命名，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

PMCMMCCMC（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的结构层次分几类，各表示什么？

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在结构设计过程中的设计层次如何，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的单层材料，其力

学性能决定于组分材料的力学性能、相几何和界面区的性能；

二次结构：由单层材料层复合而成的层合体，其力学性能决定于

单层材料的力学性能和铺层几何三次结构：指通常所说的工程结构或

产品结构，其力学性能决定于层合体的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，

该层次决定单层板的性能；

②铺层设计：包括对铺层材料的铺层方案作出合理安排，该层次

决定层合板的性能；

③结构设计：最后确定产品结构的形状和尺寸。

6.试分析复合材料的应用及发展。

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的材料。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的常用树脂

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

飞机的承力结构，今年来又逐步进

入其他工业领域。

④70年代末期发展的用高强度、高模量的耐热纤维与金属复合，

特别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。主要目标是希望用以制