2025年大学材料科学与工程（复合材料学）试题及答案.doc

2025年大学材料科学与工程（复合材料学）试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共30分）
（总共10题，每题3分，每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，请将正确答案填涂在答题卡相应位置。）
w1. 以下哪种不属于复合材料的基本组成部分？
A.基体相
B.增强相
C.界面相
D.分散相
w2. 复合材料中增强相的主要作用是？
A.提高材料的韧性
B.降低材料的强度
C.承载并提高材料性能
D.增加材料的密度
w3. 下列关于复合材料界面相的说法，错误的是？
A.界面相能传递载荷
B.界面相可改善复合材料性能
C.界面相厚度通常很均匀
D.界面相成分与基体和增强相不同
w4. 纤维增强复合材料中，纤维的排列方式对材料性能影响较大，哪种排列方式能使材料在各个方向上性能较为均匀？
A.随机排列
B.单向排列
C.正交排列
D.层状排列
w5. 热塑性基体复合材料的特点不包括？
A.可反复成型加工
B.成型工艺简单
C.耐热性好
D.力学性能较好
w6. 制备复合材料时，以下哪种成型方法适合制造形状复杂、尺寸精度要求高的制品？
A.手糊成型
B.模压成型
C.缠绕成型
D.注射成型
w7. 复合材料的性能与增强相的哪些因素无关？
A.形状
B.尺寸
C.颜色
D.含量
w8. 下列哪种复合材料常用于航空航天领域以减轻结构重量？
A.玻璃纤维增强塑料
B.碳纤维增强复合材料
C.硼纤维增强复合材料
D.芳纶纤维增强复合材料
w9. 复合材料的疲劳性能主要取决于？
A.基体相性能
B.增强相性能
C.界面结合情况
D.以上都是
w10. 研究复合材料微观结构常用的方法是？
A.光学显微镜
B.电子显微镜
C. X射线衍射仪
D.以上都可以

第II卷（非选择题 共70分）
w11. （10分）简述复合材料的定义及分类，并举例说明不同类型复合材料的应用领域。

w12. （15分）阐述纤维增强复合材料中纤维与基体之间的界面结合方式及其对复合材料性能的影响。

材料：在研究一种新型碳纤维增强树脂基复合材料时，发现其拉伸强度比预期低。经过分析，发现纤维与基体之间的界面结合较弱。
w13. （20分）针对上述材料中的问题，提出可能的解决措施，并说明理由。

w14. （15分）论述复合材料在汽车工业中的应用现状及发展趋势，结合具体的汽车部件说明复合材料如何提升汽车性能。

材料：随着环保和节能要求的提高，汽车工业对轻量化材料的需求日益增加。复合材料因其优异的性能在汽车领域得到了广泛应用。例如，某汽车制造商在其新款车型中采用了碳纤维增强塑料制造车身部件，有效减轻了车身重量，提高了燃油经济性。
w15. （20分）请根据上述材料，分析复合材料在汽车工业中应用的优势，并展望未来复合材料在汽车工业中的发展前景。

答案：
w1.D
w2.C
w3.C
w4.A
w5.C
w6.D
w7.C
w8.B
w9.D
w10.D
w11.复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。分类：按基体相可分为聚合物基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料等；按增强相形态可分为纤维增强复合材料、颗粒增强复合材料、晶须增强复合材料等。应用领域：聚合物基复合材料如玻璃钢用于建筑、船舶等；金属基复合材料用于航空航天发动机部件；陶瓷基复合材料用于高温结构部件等。
w12.界面结合方式有机械结合、物理吸附、化学结合等。机械结合靠纤维表面粗糙度等机械啮合作用；物理吸附靠范德华力等；化学结合形成化学键。合适的界面结合能有效传递载荷，提高复合材料强度和模量等性能。过强结合使裂纹易扩展，降低韧性；过弱结合则载荷传递不畅，复合材料性能无法充分发挥。
w13.措施：对纤维进行表面处理，如氧化处理、涂层处理等，增加纤维表面活性，提高与基体的结合力。理由：改善纤维与基体的界面结合，增强载荷传递能力，从而提高复合材料拉伸强度。还可优化成型工艺参数，使纤维与基体更好融合。
w14.应用现状：在汽车车身、发动机部件、内饰等方面广泛应用。发展趋势：应用范围不断扩大，性能不断提升。如碳纤维增强塑料用于车身减轻重量，提高燃油经济性；玻璃纤维增强复合材料用于发动机罩等部件。提升性能方面，减轻重量可降低能耗，提高加速性能等；复合材料还可提高部件的耐腐蚀性、舒适性等。
w15.优势：减轻车身重量，提高燃油经济性；可设计性强，满足不同性能需求；耐腐蚀性好，延长部件使用寿命。发展前景：随着技术进步，成本将降低，应用将更广泛。会有更多新型复合材料出现，在汽车结构件、功能件等方面发挥更大作用，进一步推动汽车工业向轻量化、高性能方向发展。