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简述复合材料的特点。

题目

简述复合材料的特点。


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  • 第1题:

    简述生物医用复合材料按基分类?


    正确答案: (1)无机基生物医用复合材料:无机基复合材料是以陶瓷、玻璃或玻璃陶瓷基体,通过不同方式引入颗粒、晶片、晶须或纤维等形状的增强体材料而获得的一类复合材料。
    (2)高分子基生物医用复合材料:
    ①碳纤维增强生物医用高分子复合材料主要用作骨水泥、人工关节和接骨板等。
    ②碳纤维增强HDPE复合材料用作承受复杂应力和摩擦作用的髋关节和膝关节。
    ③碳纤维增强聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)复合材料用作颅骨缺损修复。
    ④四氟乙烯纤维与碳纤维复合制备成多孔复合材料用于牙槽骨、下颌骨、关节软骨的修复。
    (3)金属基生物医用复合材料:具有较好的综合力学性能和优良的加工性能,但与机体的亲和性、生物相容性较差,在体液中存在材料腐蚀等问题。

  • 第2题:

    简述复合材料的分类按增强材料形态分类


    正确答案: 1、纤维增强复合材料
    A.连续纤维复合材料:作为分散相的长纤维的两个端点都位于复合材料的边界处;
    B.非连续纤维复合材料:短纤维、晶须无规则地分散在基体材料中。
    2、颗粒增强复合材料:微小颗粒状增强材料分散在基体中。
    3、板状增强体、编织复合材料:以平面二维或立体三维物为增强材料与基体复合而成。其他增强体:层叠、骨架、涂层、片状、天然增强体。

  • 第3题:

    简述复合材料的基本结构形式,复合材料中基体、增强相、界面相的功用是什么?有何不同?


    正确答案:简言之:复合材料由连续基体相和分散增强相及界面相所构成。基体主要用于固定和粘附增强体,并将所受的载荷通过界面传递到增强体上,自身也承受少量载荷;增强体主要用来承受载荷;界面特性决定着基体与复合材料之间结合力的大小。

  • 第4题:

    简述复合材料的定义、特点、组成、各部分的作用。


    正确答案: 定义:由两种或两种以上不同性能的材料组元通过宏观或微观复合形成的一种新材料,组元间存在明显界面。
    特点:各组元保持各自的固有特性。组分间的协同作用赋予单一材料所不具备的特殊性能,与简单混合有本质的区别(性能上)。
    具有可设计性:复合时综合考虑原材料选择、组分的分布设计、工艺条件选择。
    组成;增强相(增强体) ---- 纤维、晶须、颗粒。(不连续相)
    基体相(基体) ---- 金属、陶瓷、聚合物。(连续相
    作用;增强相:一般具有很高的力学性能(强度、弹性模量),及特殊的功能性。增强体性能优越,会使材料的性能显著改善和增强。其主要作用是承受载荷或显示功能。
    基体相:保持材料的基本特性,如硬度、耐磨、耐热性等。用是将增强相固结成一个整体,起传递和均衡应力的作用。 增强体(相)与基体之间存在着明显界面。

  • 第5题:

    简述复合材料的特点。


    正确答案: ①比强度、比模量大
    ②耐疲劳性能好,聚合物基复合材料中,纤维与基体的界面能阻止裂纹的扩展,破坏是逐渐发展的,破坏前有明显的预兆。
    ③减震性好,复合材料中的基体界面具有吸震能力,因而振动阻尼高。
    ④耐烧蚀性能好,因其比热大、熔融热和气化热大,高温下能吸收大量热能,是良好的耐烧蚀材料。
    ⑤工艺性好,制造制品的工艺简单,并且过载时安全性好。

  • 第6题:

    问答题
    简述复合材料的定义、特点、组成、各部分的作用。

    正确答案: 定义:由两种或两种以上不同性能的材料组元通过宏观或微观复合形成的一种新材料,组元间存在明显界面。
    特点:各组元保持各自的固有特性。组分间的协同作用赋予单一材料所不具备的特殊性能,与简单混合有本质的区别(性能上)。
    具有可设计性:复合时综合考虑原材料选择、组分的分布设计、工艺条件选择。
    组成;增强相(增强体) ---- 纤维、晶须、颗粒。(不连续相)
    基体相(基体) ---- 金属、陶瓷、聚合物。(连续相
    作用;增强相:一般具有很高的力学性能(强度、弹性模量),及特殊的功能性。增强体性能优越,会使材料的性能显著改善和增强。其主要作用是承受载荷或显示功能。
    基体相:保持材料的基本特性,如硬度、耐磨、耐热性等。用是将增强相固结成一个整体,起传递和均衡应力的作用。 增强体(相)与基体之间存在着明显界面。
    解析: 暂无解析

  • 第7题:

    问答题
    简述复合材料分类.

    正确答案: ⑴按基体材料分类:树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料、碳碳复合材料、水泥基复合材料。
    ⑵按用途分类:结构复合材料、功能复合材料、结构/功能一体化复合材料
    ⑶按增强相分类:颗粒增强复合材料、晶须增强复合材料、短纤维增强复合材料、连续纤维增强复合材料、混杂纤维增强复合材料、三向编织复合材料。
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  • 第8题:

    问答题
    高强复合材料内胆的性能特点有哪些?

    正确答案: (1)耐腐蚀性能好;
    (2)增强效果好;
    (3)保温性能好;
    (4)整体性强;
    (5)高强复合材料内胆相对于手糊成型(玻璃钢内防)其拉伸强度提高30%以上(相同条件下)。工艺稳定后成品率可接近100%;
    (6)表观质量好,平整无气泡;
    (7)施工环境环保:整个工装系统密闭,减少了操作者与有害物质的接触。
    解析: 暂无解析

  • 第9题:

    问答题
    复合材料为何具有可设计性?简述复合材料设计的意义。如何设计防腐蚀(碱性)玻璃纤维增强塑料?

    正确答案: 组分的选择、各组分的含量及分布设计、复合方式和程度、工艺方法和工艺条件的控制等均影响复合材料的性能,赋予了复合材料性能的可设计性。
    意义:①每种组分只贡献自己的优点,避开自己的缺点。②由一组分的优点补偿另一组分的缺点,做到性能互补。③使复合材料获得一种新的、优于各组分的性能(叠加效应)。优胜劣汰、性能互补、推陈出新。
    耐碱玻璃纤维增强塑料的设计:使用无碱玻璃纤维和耐碱性树脂(胺固化环氧树脂)。在保证必要的力学性能的前提下,尽量减少玻璃纤维的体积比例,并使树脂基体尽量保护纤维不受介质的侵蚀。
    解析: 暂无解析

  • 第10题:

    问答题
    复合材料性能特点有哪些?

    正确答案: 性能特点——比强度和比模量高{比强度=强度/密度MPa/(g/cm3),比模量=模量/密度GPa/(g/cm3)。};抗疲劳与断裂安全性好(陶瓷基复合材料的脆性得到明显改善);良好的减震性、高温性能(树脂基复合材料的最高耐温上限为350C;金属基复合材料按不同的基体性能,其使用温度在3501100C范围内变动;陶瓷基复合材料的使用温度可达1400C;碳/碳复合材料的使用温度最高可达2800C.;化学稳定性(树脂基复合材料和陶瓷基复合材料);还有较好的耐烧蚀性、耐辐射性、耐蠕变性以及特殊的光电磁性能。
    解析: 暂无解析

  • 第11题:

    问答题
    简述聚合物基复合材料的性能和特点

    正确答案: 聚合物基复合材料应用广泛,大体上包括热固性聚合物与热塑性聚合物两类。
    热固性聚合物通常为无定形结构,具有耐热性好、刚度大、尺寸稳定性好等优点。
    热塑性聚合物基复合材料与热固性聚合物基复合材料相比,在力学性能、使用温度、老化性能方面处于劣势,但具有加工工艺简单、周期短、成本低、密度小等优势。
    聚合物基复合材料的性能与特点包括:
    (1)比强度、比模量大
    (2)耐疲劳性能好
    (3)减震性好
    (4)过载时安全性好
    (5)具有多种功能
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  • 第12题:

    问答题
    简述生物医用复合材料按基分类?

    正确答案: (1)无机基生物医用复合材料:无机基复合材料是以陶瓷、玻璃或玻璃陶瓷基体,通过不同方式引入颗粒、晶片、晶须或纤维等形状的增强体材料而获得的一类复合材料。
    (2)高分子基生物医用复合材料:
    ①碳纤维增强生物医用高分子复合材料主要用作骨水泥、人工关节和接骨板等。
    ②碳纤维增强HDPE复合材料用作承受复杂应力和摩擦作用的髋关节和膝关节。
    ③碳纤维增强聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)复合材料用作颅骨缺损修复。
    ④四氟乙烯纤维与碳纤维复合制备成多孔复合材料用于牙槽骨、下颌骨、关节软骨的修复。
    (3)金属基生物医用复合材料:具有较好的综合力学性能和优良的加工性能,但与机体的亲和性、生物相容性较差,在体液中存在材料腐蚀等问题。
    解析: 暂无解析

  • 第13题:

    简述纳米复合材料的界面特点。


    正确答案: 复合材料的界面层特点:
    (1)具有一定的厚度;
    (2)性能在厚度方向上有一定的梯度变化;
    (3)随环境条件变化而改变。

  • 第14题:

    简述一种金属基复合材料制备的工艺方法。


    正确答案: 挤压铸造法:先将短纤维、晶须、颗粒等放入水中搅拌均匀,加入少量黏结剂,制成一定形状的预制件。预制件经过烘干预热后放入模具中,将熔融金属浇注入模具,用压头为70-100MPa,液态金属在压力下浸渗入预制件中,并在压力下凝固。最终制成金属基复合材料零件。
    工艺流程:
    预制件预热,放入预制件,注入金属液,加压渗入,保温凝固,取出。

  • 第15题:

    简述纤维增强复合材料的原则。


    正确答案:1、连续纤维复合材料:作为分散相的长纤维的两个端点都位于复合材料的边界处;
    2、非连续纤维复合材料:短纤维、晶须无规则地分散在基体材料中。

  • 第16题:

    简述高强复合材料内胆的施工工艺流程。


    正确答案: (1)、罐体内表面除锈;
    (2)、在除好锈的表面喷涂界面剂和粘接剂;
    (3)、安装连接真空灌注设备和管网;
    (4)、纤维增强材料的裁剪与缝制;
    (5)、纤维增强材料的悬挂、固定;
    (6)、脱模布、导流网、树脂管、螺旋管、真空袋膜的铺设;
    (7)、接气源,检验真空度。要求真空系统真空度达到≤-0.098Mpa;
    (8)、抽真空、导入树脂、固化;
    (9)、固化后拆除脱模布、导流网、真空袋膜及树脂管、螺旋管;
    (10)、罐内工艺管线固定连接。

  • 第17题:

    复合材料的性能特点?畅想复合材料在未来哪方面会广泛应用。


    正确答案:①优点:A.比强度和比模量高B.良好的抗疲劳性能C.减振性能好D.高温性能好E.各向异性和性能可设计性F.材料与结构的统一性缺点:稳定性稍差,耐温和老化性差,层间剪切强度低等。②题目为开放试题。答案合理即可。

  • 第18题:

    问答题
    简述复合材料的特点。

    正确答案: ①比强度、比模量大
    ②耐疲劳性能好,聚合物基复合材料中,纤维与基体的界面能阻止裂纹的扩展,破坏是逐渐发展的,破坏前有明显的预兆。
    ③减震性好,复合材料中的基体界面具有吸震能力,因而振动阻尼高。
    ④耐烧蚀性能好,因其比热大、熔融热和气化热大,高温下能吸收大量热能,是良好的耐烧蚀材料。
    ⑤工艺性好,制造制品的工艺简单,并且过载时安全性好。
    解析: 暂无解析

  • 第19题:

    问答题
    简述陶瓷基复合材料的特点。

    正确答案: 陶瓷基复合材料的特点:Ef和Em的数量级相当;陶瓷基体的韧性有限;增强材料与陶瓷基体之间的热膨胀系数不匹配、化学相容性问题突出。
    解析: 暂无解析

  • 第20题:

    问答题
    复合材料的界面具有怎样的特点?

    正确答案: 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。
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  • 第21题:

    问答题
    聚合物基复合材料、陶瓷基复合材料界面有哪些特点,都有哪些优化设计的方法?

    正确答案: 一、对于聚合物基复合材料,其界面的形成可以分成两个阶段:第一阶段是基体与增强纤维的接触与浸润过程。第二阶段是聚合物的固化阶段。
    (1)首先应考虑如何改善增强材料与基体间的浸润性;
    (2)适度的界面粘结;
    (3)减少复合材料成型中形成的残余应力;
    (4)调节界面内应力,减缓应力集中。
    二、在陶瓷基复合材料中,增强纤维与基体之间形成的反应层质地比较均匀,对纤维和基体都能很好地结合,但通常它是脆性的。(1)改变基体元素;(2)增强体表面涂层。
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  • 第22题:

    问答题
    简述复合材料的分类按增强材料形态分类

    正确答案: 1、纤维增强复合材料
    A.连续纤维复合材料:作为分散相的长纤维的两个端点都位于复合材料的边界处;
    B.非连续纤维复合材料:短纤维、晶须无规则地分散在基体材料中。
    2、颗粒增强复合材料:微小颗粒状增强材料分散在基体中。
    3、板状增强体、编织复合材料:以平面二维或立体三维物为增强材料与基体复合而成。其他增强体:层叠、骨架、涂层、片状、天然增强体。
    解析: 暂无解析

  • 第23题:

    问答题
    简述聚合物熔融嵌入法制备高分子基纳米复合材料的一般过程和特点。

    正确答案: 聚合物熔融嵌入法的操作过程如下:首先用合适的有机改性剂与层状硅酸盐反应,制得有机改性层状硅酸盐。然后将聚合物与有机改性层状硅酸盐粉末的共混物一起加热到聚合物的Tg(非晶聚合物)活Tm(结晶聚合物)以上,聚合物分子链通过扩散而进入硅酸盐层间。
    与溶液嵌入法相比,熔融嵌入法具有以下优点:
    A.使用范围广,不同极性或结晶的聚合物都可以用此法制得相应的嵌入法化合物;同时还可以制备溶液嵌入法难以制备的杂化材料
    B.与目前聚合物成型加工技术(如挤压、注射)具有兼容性
    C.嵌入法过程不使用溶剂,从环保经济效益角度来看非常有利
    D.这种方法制备的新型杂化材料为研究受限于二维空间聚合物链的构象及单分子链的特征提供了理想的模型。
    解析: 暂无解析

  • 第24题:

    问答题
    简述复合材料的界面结合类型及其特点。

    正确答案: 1、机械结合:增强材料与基体之间仅依靠纯粹的粗糙表面相互嵌入(互锁)作用进行连接(摩擦力),没有化学作用。影响机械结合的因素:增强材料与基体的性质、纤维表面的粗糙度、基体的收缩(正压力)
    有利于纤维箍紧。
    2、溶解与浸润结合:在复合材料的制造过程中,由单纯的浸润和溶解作用,使增强材料和基体形成交错的溶解扩散界面,是一种次价键力的结合。(当基体的基团或分子与增强材料表面间距小于0.5nm时,次价键力就发生作用。次价键力包括诱导力、色散力、氢键等。)形成溶解与浸润结合的基本条件:增强材料与基体间的接触角小于90,增强材料与基体间有一定的溶解能力。
    3、反应界面结合:基体与增强材料间发生化学反应,在界面上形成新的化合物、以主价键力相互结合。这是一种最复杂、最重要的结合方式。反应结合受扩散控制,扩散包括反应物质在组分物质中的扩散(反应初期)和在反应产物中的扩散(反应后期)。要实现良好的反应结合,必须选择最佳的制造工艺参数(温度、压力、时间、气氛等)来控制界面反应的程度。界面反应层是非常复杂的组成,有时发生多个反应,产生交换反应结合。界面的反应产物大多是脆性物质,达到一定厚度时,界面上的残余应力可使其发生破坏,因此,界面结合先随反应程度提高而增加结合强度,但反应达到一定程度后,界面结合有所减弱。
    4、混合结合:上述界面结合方式的混合,实际情况中发生的重要的界面结合形式。
    解析: 暂无解析