2025年中职新材料类（复合材料基础）试题及答案.doc

2025年中职新材料类（复合材料基础）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，每题只有一个正确答案，请将正确答案填在括号内）
w1. 复合材料的性能特点不包括以下哪一项（ ）
A. 比强度和比模量高 B. 良好的化学稳定性 C. 各向同性 D. 可设计性强
w2. 增强体在复合材料中主要起什么作用（ ）
A. 承载作用 B. 粘结作用 C. 改善工艺性能 D. 降低成本
w3. 以下哪种不属于常用的纤维增强体（ ）
A. 玻璃纤维 B. 碳纤维 C. 金属纤维 D. 橡胶纤维
w4. 基体材料的作用不包括（ ）
A. 粘结增强体 B. 传递载荷 C. 决定复合材料的主要性能 D. 提供主要强度
w5. 复合材料界面的特点不包括（ ）
A. 成分和结构不均匀 B. 性能连续变化 C. 存在应力集中 D. 具有一定厚度
w6. 制备复合材料的工艺方法中，不属于成型工艺的是（ ）
A. 模压成型 B. 纤维缠绕成型 C. 化学合成法 D. 拉挤成型
w7. 复合材料的界面结合方式中，哪种结合强度适中，综合性能较好（ ）
A. 机械结合 B. 物理结合 C. 化学结合 D. 混合结合
w8. 以下哪种复合材料常用于航空航天领域（ ）
A. 纤维增强塑料 B. 颗粒增强金属基复合材料 C. 晶须增强陶瓷基复合材料 D. 以上都是
w9. 复合材料性能测试中，测试拉伸强度采用的标准方法是（ ）
A. ASTM D638 B. ASTM D790 C. ASTM D256 D. ASTM D3039
w10. 复合材料设计时，考虑因素不包括（ ）
A. 使用要求 B. 成本 C. 外观颜色 D. 工艺可行性

第II卷（非选择题，共70分）
w11. （10分）简述复合材料的定义及其三个关键要素。
w12. （15分）比较玻璃纤维、碳纤维和芳纶纤维作为增强体的性能特点及应用领域。
w13. （15分）阐述复合材料界面结合的三种主要方式及其对复合材料性能的影响。
w14. （材料题，15分）阅读材料：某航空航天企业需要一种新型复合材料用于制造飞机机翼。要求该复合材料具有高强度、低密度、良好的耐疲劳性能。现有玻璃纤维增强塑料、碳纤维增强塑料和硼纤维增强金属基复合材料可供选择。
问题：请分析哪种复合材料更适合该企业需求，并说明理由。
w15. （材料题，15分）阅读材料：在汽车制造中，为了提高汽车零部件的性能，常采用复合材料。例如，一种新型的汽车发动机缸体采用了颗粒增强金属基复合材料。该复合材料通过在金属基体中均匀分布细小的陶瓷颗粒来增强性能。
问题：请简述颗粒增强金属基复合材料增强机理，并说明其相比传统金属材料在汽车发动机缸体应用上的优势。

答案：
w1. C
w2. A
w3. D
w4. D
w5. B
w6. C
w7. D
w8. D
w9.A
w10. C
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。三个关键要素为：基体材料，起粘结增强体和传递载荷等作用；增强体，主要承载，赋予复合材料高强度；界面，成分结构不均匀，影响复合材料性能。
w12. 玻璃纤维：强度较高，化学稳定性好，成本低，应用于建筑、管道等领域。碳纤维：强度高、模量高、密度低，耐高温，常用于航空航天、高端体育用品等。芳纶纤维：强度高、模量高、韧性好，防弹性能突出，用于防弹衣、航空航天等。
w13. 机械结合：靠增强体与基体间的摩擦力结合，结合强度较低，对性能影响较小。物理结合：通过范德华力等结合，结合强度适中，能改善复合材料一些性能。化学结合强度高，能显著提高复合材料性能，但可能影响材料的其他性能。
w14. 碳纤维增强塑料更适合。理由：玻璃纤维增强塑料强度相对较低，密度降低效果不如碳纤维增强塑料。硼纤维增强金属基复合材料成本高。碳纤维增强塑料具有高强度、低密度的特点，能满足飞机机翼对材料的性能要求，且其耐疲劳性能也较好，可保证机翼在长期使用中的可靠性。
w15. 增强机理：颗粒阻碍位错运动，提高基体强度。优势：相比传统金属材料，颗粒增强金属基复合材料强度更高，可提高发动机缸体的耐磨性和耐腐蚀性，减轻重量，提高发动机效率，降低能耗，适应汽车轻量化发展趋势。