第一章概論
1、復合材科的定義、組分功能和作用：
定義：由兩種或兩種以上物理和化學性質(zhì)不同的物質(zhì)組合而成的一種多相固體材料。復合后的產(chǎn)物為固體時才稱為復合材料，為氣體或液體不能稱為復合材料。
組分：其組分相對獨立，通常有一相連續(xù)相，稱為基體，另一相分散相，稱為增強相(增強體)。
功能和作用：復合材料既可以保持原材料的特點，又能發(fā)揮組合后的新特征，可以根據(jù)需要進行設(shè)計，從而最合理地達到使用所要求的性能。
2、復合材料的命名
強調(diào)基體，以基體材料的名稱為主，如樹脂基復合材料，金屬基復合材料，陶瓷基復合材料等;
強調(diào)增強體，以增強體材料的名稱為主，如玻璃纖維增強復合材料，碳纖維增強復合材料，陶瓷顆粒增強復合材料;
基體材料與增強體材料名稱并用，如玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂復合材料(玻璃鋼)。3、復合材料的分類方式
按基體材料類型分：聚合物基復合材料，金屬基復合材料，無機非金屬基復合材料;按增強材料種類分：玻璃纖維復合材料，碳纖維復合材料，有機纖維復合材料，金屬纖維復合材料，陶瓷纖維復合材料;
按增強材料形態(tài)分：連續(xù)纖維復合材料，短纖維復合材料，粒狀填料復合材料，編制復合材料;
按用途分：結(jié)構(gòu)復合材料，功能復合材料;
4、常用的基體材料及各自的適用范圍
輕金屬基體(主要包括鋁基和鎂基)，用于450℃左右;鈦合金及鈦鋁金屬間化合物作基體的復合材料，適用溫度650℃左右，鎳、鈷基復合材料可在1200℃使用。5、常用熱固性基體復合材料：環(huán)氧樹脂，熱固性聚酰亞胺樹脂。
常用熱塑性基體復合材料：聚醚醚酮，聚苯硫醚，聚醚砜，熱塑性聚酰亞胺。常用陶瓷基體復合材料：玻璃，氧化物陶瓷，非氧化物陶瓷，無機膠凝材料;6、玻璃和玻璃陶瓷的定義及不同
玻璃是無機材料經(jīng)高溫熔融、冷卻硬化而得到的一種非晶態(tài)固體;玻璃陶瓷是將特定組成的玻璃進行晶化熱處理，在玻璃內(nèi)部均勻析出大量微小晶體并進一步長大，形成致密的微晶相;玻璃相充填于晶界，得到的像陶瓷一樣的多晶固體材料。
7、氧化物陶瓷有哪些，屬于什么結(jié)構(gòu)：氧化物陶瓷主要為單相多晶結(jié)構(gòu)，主要有Al2O3，MgO，SiO2，ZrO2，莫來石等;
8、非氧化物陶瓷有：碳化硅，氮化硅。
9、什么是復合材料的界面，復合材料的界面效應(yīng)以及作用如何實現(xiàn)
復合材料基體與增強體接觸構(gòu)成的界面，是一層具有一定厚度(納米以上)、結(jié)構(gòu)隨基體和增強體而異、與基體和增強體有明顯差別的新相—界面相(界面層)。它是增強相和基體相連接的“紐帶”，也是應(yīng)力和其他信息傳遞的“橋梁”。
界面作用產(chǎn)生的效應(yīng)：①傳遞效應(yīng)界面能傳遞力，即將外力傳遞給增強物，起到基體和增強物之間的橋梁作用;②阻斷效應(yīng)結(jié)合適當?shù)慕缑嬗凶柚沽鸭y擴展、中斷材料破壞、減緩應(yīng)力集中的作用;③不連續(xù)效應(yīng)在界面上產(chǎn)生物理性能的不連續(xù)性和界面摩擦出現(xiàn)的現(xiàn)象，如抗電性、電感應(yīng)性、磁性、耐熱性等;④散射和吸收效應(yīng)光波、
聲波、熱彈性波、沖擊波等在界面產(chǎn)生散射和吸收，如透光性、隔熱性、耐沖擊性等;⑤誘導效應(yīng)增強物的表面結(jié)構(gòu)使聚合物基體與之接觸的結(jié)構(gòu)，由于誘導作用而發(fā)生改變而產(chǎn)生一些現(xiàn)象，如強的彈性、低的膨脹性、耐沖擊性等。
10、金屬基復合材料的界面類型及各自特點
1)類型：I類界面相對比較平整，只有分子層厚度，界面除了原組成物質(zhì)外，基本不含其它物質(zhì);II類界面為犬牙交錯的溶解擴散界面，基體的合金元素和雜質(zhì)可能在界面上富集或貧化;III類界面則含有亞微級的界面反應(yīng)產(chǎn)物層。
2)相容性特點：I類界面纖維與基體互不反應(yīng)亦不溶解;II類界面纖維與基體互不反應(yīng)但相互溶解;III類界面纖維與基體反應(yīng)形成界面反應(yīng)層。
第二章復合材料的復合原理及界面
1、彌散增強和顆粒增強的原理
1)彌散增強：復合材料是由彌散顆粒與基體復合而成，荷載主要由基體承擔，彌散微粒阻礙基體的位錯運動，微粒阻礙基體位錯運動能力越大，增強效果愈大，微粒尺寸越小，體積分數(shù)越高，強化效果越好。
2)顆粒增強：復合材料是由尺寸較大(直徑大于1m)顆粒與基體復合而成，載荷主要由基體承擔，但增強顆粒也承受載荷并約束基體的變形，顆粒阻止基體位錯運動的能力越大，增強效果越好;顆粒尺寸越小，體積分數(shù)越高，顆粒對復合材料的增強效果越好。
2、什么是混合法則，其反映什么規(guī)律
混合法則(復合材料力學性能同組分之間的關(guān)系)：?c??fVf??mVm，Ec=EfVf+EmVm式中?為應(yīng)力，E為彈性模量，V為體積百分比，c、m和f分別代表復合材料、基體和纖維;
反映的規(guī)律：纖維基體對復合材料平均性能的貢獻正比于它們各自的體積分數(shù)。3、金屬基復合材料界面及改性方法有哪些
金屬基復合材料界面結(jié)合方式：①化學結(jié)合②物理結(jié)合③擴散結(jié)合④機械結(jié)合。界面改性方法：①纖維表面改性及涂層處理，②金屬基體合金化，③優(yōu)化制備工藝方法和參數(shù)。
4、界面反應(yīng)對金屬基復合材料有什么影響
界面反應(yīng)和反應(yīng)程度(弱界面反應(yīng)、中等程度界面反應(yīng)、強界面反應(yīng))決定了界面的結(jié)構(gòu)和性能，其主要行為有：①增強了金屬基體與增強體界面的結(jié)合強度;②產(chǎn)生脆性的界面反應(yīng)產(chǎn)物;③造成增強體損傷和改變基體成分。第三章復合材料的增強材料
1、玻璃纖維的分類：無堿玻璃纖維(堿含量小于1%)、中堿玻璃纖維(1.5%~12.5%之間)、有堿玻璃纖維(堿性氧化物含量大于12%)、特種玻璃纖維。
2、玻璃纖維是以玻璃球或廢舊玻璃為原料經(jīng)高溫熔制、拉絲、絡(luò)紗、織布等工藝制成，單絲直徑為幾微米到幾十微米。
3、玻璃纖維的化學組成：二氧化硅、三氧化二硼、氧化鈣、三氧化二鋁等。4、玻璃纖維的物理性能：①外觀和比重：表面光滑，密度2.16~4.30g/cm3;②表面積大③拉伸強度高，④耐磨性和耐折性差，⑤熱性能：導熱系數(shù)小、耐熱性較高，⑥電性能：取決于化學組成、溫度和濕度(無堿纖維的電絕緣性比有堿纖維優(yōu)越，堿金屬離子增加，電絕緣性能變差;溫度升高，電阻率下降;濕度增加電阻率下降)，⑦光學性能：玻璃
纖維的透光性比玻璃差，玻璃纖維可用于通信領(lǐng)域以傳送光束或光學物象。
5、影響玻璃纖維化學穩(wěn)定性因素：①玻璃纖維的化學成分，②纖維比表面增大其相應(yīng)的耐腐蝕性降低，③侵蝕介質(zhì)體積和溫度(溫度升高，化學穩(wěn)定性降低;介質(zhì)體積越大，對纖維侵蝕越嚴重)
6、玻璃纖維的制造方法：坩堝法、池窯拉絲法。
7、玻璃纖維制造怎樣避免表面損傷
玻璃纖維制造工藝三個步驟制球、拉絲、紡織�？梢栽谠诶z過程中用浸潤劑，它的作用：①原絲中的纖維不散亂而能相互粘附在一起，②防止纖維間磨損，③便于紡織加工。
8、碳纖維是有機纖維經(jīng)固相反應(yīng)轉(zhuǎn)變而成的纖維狀聚合物碳。含碳95%左右的稱為碳纖維，含碳量99%左右的稱為石墨纖維。
9、碳纖維的分類：
根據(jù)力學性能分類：高性能碳纖維、低性能碳纖維
根據(jù)原絲類型分類：聚丙烯腈基纖維、瀝青基碳纖維、纖維基碳纖維、其他基纖維基碳纖維
根據(jù)功能分類：受力用碳纖維、耐焰碳纖維、活性炭纖維、導電用碳纖維、潤滑用碳纖維、耐磨用碳纖維
10、碳纖維的制造方法：先驅(qū)體轉(zhuǎn)化法(有機纖維碳化法)原材料有人造絲(膠黏纖維)、聚丙烯腈纖維、瀝青基碳纖維;工藝過程：5個階段：拉絲、牽引、穩(wěn)定、碳化、石墨化。
11、氧化鋁纖維的基本組成主要分為：氧化鋁，含有少量的SIO2、B203或Zr2O3、MgO等。
12、碳化硅纖維制備的工藝：①化學氣相沉積法(CVD法)，②燒結(jié)法(先驅(qū)體轉(zhuǎn)化法)
1)化學氣相沉積法：它的結(jié)構(gòu)可大致分成四層由纖維中心向外依次為芯絲、富碳的碳化硅層、碳化硅層、外表面富硅涂層。制備的步驟：①反應(yīng)氣體向熱芯絲表面遷移擴散，②反應(yīng)氣體被熱芯絲表面吸附，③反應(yīng)氣體在熱芯絲表面上裂解，④反應(yīng)尾氣的分解和向外擴散。
13、芳綸纖維的性能：優(yōu)異的拉伸強度和拉伸模量、優(yōu)良的減震性、耐磨性、耐沖擊性、抗疲勞性、尺寸穩(wěn)定性、耐化學腐蝕、低膨脹、低導熱、不燃不熔、電絕緣、透磁性、密度小。缺點：熱膨脹系數(shù)具有各向異性、耐光性差、耐老化能力差、溶解差、抗壓強度差、吸濕性強。
14、晶須：是以單晶結(jié)構(gòu)生長的直徑極小的短纖維，由于直徑小(<3um)，造成晶體中的缺陷少，原子排列高度有序，故其強度接近于相鄰原子間成鍵力的理論值。由于晶須的直徑非常小，所以不適合容納在大晶體中常出現(xiàn)的缺陷，因而強度接近于完整晶體的理論值。
15、晶須的性能：①晶須沒有顯著的疲勞效應(yīng)，②具有比纖維增強體更優(yōu)異的高溫性能和蠕變性能，③它的延伸率與玻璃纖維接近，彈性模量與硼纖維相當。
16、顆粒增韌的三種機制：相變增韌和微裂紋增韌、復合材料中的第二種顆粒使裂紋擴展路徑發(fā)生改變、混合增韌。
17、剛性顆粒增強體：指具有高強度、高模量、耐熱、耐磨、耐高溫的陶瓷和石墨等非金屬顆粒，如碳化硅、氧化鋁、氮化硅、碳化鈦、碳化硼、石墨、細金剛石等。18、延性顆粒增強體：主要為金屬顆粒，一般是加入到陶瓷、玻璃和微晶玻璃等脆性基體中，目的是增加基體材料的韌性。第四章聚合物基復合材料
1、環(huán)氧樹脂：是—種分子中含有兩個或兩個以上活性環(huán)氧基團的高分子化合物。粘附力強(樹脂中含有極性的醚鍵和羥基酸、堿對固化反應(yīng)起促進作用)、已固化的樹脂有良好的壓縮性能，良好的耐水、耐化學介質(zhì)和耐燒蝕性能，良好的尺寸穩(wěn)定性和耐久性。2、聚酰亞胺樹脂PI：是一類耐高溫樹脂，它通常有熱固性(不熔性)和熱塑性兩類。3、聚酯樹脂與環(huán)氧、酚醛樹脂相比：①工藝性良好，室溫下固化，常壓下成型，工藝裝置簡單;②聚酯樹脂固化后綜合性能良好，力學性能不如酚醛樹脂或環(huán)氧樹脂;③固化過程中無揮發(fā)物逸出，制品的致密性好;④價格比環(huán)氧樹脂低得多，只比酚醛樹脂略貴一些;⑤不飽和聚酯樹脂的缺點是固化時體積收縮率大、耐熱性差等，主要用于一般民用工業(yè)和生活用
品中。
4、聚合物原材料設(shè)計選擇原則：①比強度、比剛度高原則，②材料與結(jié)構(gòu)的使用環(huán)境相適應(yīng)的原則，③滿足結(jié)構(gòu)特殊性要求的原則，④滿足工藝性要求的原則，⑤成本低、效益高的原則。
5、RTM成型法：是一種樹脂注入成型法。
制造工藝主要分五步：①增強纖維的預(yù)成型片材的制作;②將纖維的預(yù)成型片材鋪設(shè)在模型中;③給模型加壓，使鋪設(shè)的纖維的預(yù)成型片材在模型內(nèi)按產(chǎn)品形狀預(yù)成型;④利用低壓將樹脂注入模型，使樹脂均勻地滲透到纖維的預(yù)成型片材中;⑤在模型內(nèi)加熱固化。
RTM優(yōu)點：成本低，質(zhì)量高，產(chǎn)品尺寸形狀穩(wěn)定，可以適應(yīng)多種固化樹脂和熱塑性樹脂，也可以兩種以上的不同增強纖維的組合復合材料的成型，還可以適應(yīng)多種二維編織和三維編制的復合材料制品的成型。
第五章金屬基復合材料的制造方法
1、固態(tài)法：是指在金屬基復合材料中基體處于固態(tài)下制造金屬基復合材料的方法;包括：
1)粉末冶金法：是用于制備與成型非連續(xù)增強型金屬基復合材料的一種傳統(tǒng)的固態(tài)工藝法。它既可適用于連續(xù)、長纖維增強.又可用于短纖維、顆�；蚓ы氃鰪姷慕饘倩鶑秃喜牧稀�
優(yōu)點：①增強材料與基體金屬粉末以任何比例混合;②對增強材料與基體互相濕潤的要求不高，使顆�；蚓ы毦鶆蚍植荚诮饘倩鶑秃喜牧系幕w中;③采用熱等靜壓工藝時，一般不會產(chǎn)生偏聚等缺陷;④可進行二次加工，得到所需形狀的復合材料部件的毛坯。缺點：①工藝過程比較復雜;②制備鋁基復合材料時，防止鋁粉爆炸。
2)固態(tài)擴散結(jié)合法：是將固態(tài)的纖維與金屬適當?shù)亟M合，在加壓、加熱條件下使它們相互擴散結(jié)合成復合材料的方法。包括熱壓擴散法、熱等靜壓法、熱軋法、熱拉和熱擠壓。
其中熱壓擴散法三個關(guān)鍵步驟：①纖維的排布;②復合材料的疊合和真空封裝;③熱壓(最關(guān)鍵)。為了保證性能符合要求，熱壓過程中要控制好熱壓工藝參數(shù)(熱壓溫度、壓力和時間)。
2、液態(tài)法：是指在金屬基復合材料的制造過程中，金屬基體處于熔融狀態(tài)下與固體增強物復合的方法。包括鑄造法、熔鑄復合法、熔融金屬浸滲法、真空壓力、浸漬法、噴射沉積法。與固態(tài)法相比，液態(tài)法的工藝及設(shè)備相對簡便易行;
1)鑄造法包括高壓凝固鑄造法、真空吸鑄法、攪拌鑄造法、壓力鑄造法。
壓力鑄造法：指在壓力的作用下，將液態(tài)或半液態(tài)金屬基復合材料(或金屬)以一定速度充填壓鑄模型腔或增強材料預(yù)制體的空隙中，在壓力下快速凝固成型而制備金屬基復合材料，包括澆入、加壓、固化和頂出。
2)噴射沉積法：是一種將金屬熔體與增強顆粒在惰性氣體的推動下，通過快速凝固制備顆粒增強金屬基復合材料的方法。
第六章陶瓷基復合材料
1、陶瓷基體的分類(按組成化合物的元素)
氧化物陶瓷基體：氧化鋁陶瓷基體，氧化鋯陶瓷基體，莫來石陶瓷基體
碳化物陶瓷基體：碳化硅陶瓷基體，碳化硼陶瓷基體
氮化物陶瓷基體：氮化硅陶瓷基體，氮化硼陶瓷基體
2、陶瓷基復合材料存在的界面：①機械結(jié)合，②溶解和潤濕結(jié)合，③反應(yīng)結(jié)合，④混合結(jié)合。
3、陶瓷基復合材料成型加工技術(shù)
1)熱壓燒結(jié)成型法(常用)：松使散的或成型的陶瓷基復合材料混合物在高溫下，通過外加的壓力縱向(單軸)加壓使其致密化的成型方法。
熱壓燒結(jié)法主要工藝流程：纖維處理→料漿浸滲→纏繞成布→制作預(yù)制片→層疊成型→熱壓燒結(jié)
該方法的優(yōu)點：①與無壓燒結(jié)相比，能降低燒結(jié)溫度，延長保濕時間，得到較細的晶粒;②獲得高致密度，高性能的復合材料;③材料性能重復性好，使用可靠，控制熱壓模具的尺寸精度可以減少材料的加工余量;
該方法的缺點：①只能制作形狀簡單的零件;②模具的消耗大，一次只能單件或者少件燒結(jié)，成本較高;③由于熱壓力的方向性，材料性能有方向性，垂直于熱壓方向的強度往往比平行于熱壓方向的強度要大一些。
2)直接氧化法：由液態(tài)浸漬法演變而來，，利用熔融金屬直接與氧化反應(yīng)制備陶瓷錦復合材料的工藝方法，在融化金屬的表面形成所需的反應(yīng)產(chǎn)物。
3)高聚物先驅(qū)體熱解成型法(又稱熱解法)：通過對高聚物先驅(qū)體進行熱解，直接獲取塊體陶瓷材料的方法。
4)化學氣相沉積成型法(CVD法)：使用化學氣相沉積技術(shù)，在顆粒，纖維，晶須及其他具有開口氣孔的增強骨架上沉積所需陶瓷基質(zhì)制備陶瓷基復合材料。
第七章水泥基復合材料
1、水泥基復合材料分類：纖維增強水泥基復合材料;聚合物混凝土復合材料(聚合物混凝土、聚合物浸漬混凝土、聚合物改性混凝土);
2、聚合物浸漬混凝土：是一種用單體浸漬混凝土表層的空隙，并經(jīng)處理而成一整體的有機—無機復合的新型材料;(聚合物功能：黏結(jié)和填充砼中空隙和裂縫;浸漬液功能：①對裂縫的黏結(jié)作用消除裂隙尖端的應(yīng)力集中;②增加砼密實性;③形成一個連續(xù)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu);)
3、聚合物改性混凝土：將聚合物乳液摻入新拌混凝土中，可使混凝土的性能得到明顯的改善的材料。
1、復合材科的定義、組分功能和作用：
定義：由兩種或兩種以上物理和化學性質(zhì)不同的物質(zhì)組合而成的一種多相固體材料。復合后的產(chǎn)物為固體時才稱為復合材料，為氣體或液體不能稱為復合材料。
組分：其組分相對獨立，通常有一相連續(xù)相，稱為基體，另一相分散相，稱為增強相(增強體)。
功能和作用：復合材料既可以保持原材料的特點，又能發(fā)揮組合后的新特征，可以根據(jù)需要進行設(shè)計，從而最合理地達到使用所要求的性能。
2、復合材料的命名
強調(diào)基體，以基體材料的名稱為主，如樹脂基復合材料，金屬基復合材料，陶瓷基復合材料等;
強調(diào)增強體，以增強體材料的名稱為主，如玻璃纖維增強復合材料，碳纖維增強復合材料，陶瓷顆粒增強復合材料;
基體材料與增強體材料名稱并用，如玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂復合材料(玻璃鋼)。3、復合材料的分類方式
按基體材料類型分：聚合物基復合材料，金屬基復合材料，無機非金屬基復合材料;按增強材料種類分：玻璃纖維復合材料，碳纖維復合材料，有機纖維復合材料，金屬纖維復合材料，陶瓷纖維復合材料;
按增強材料形態(tài)分：連續(xù)纖維復合材料，短纖維復合材料，粒狀填料復合材料，編制復合材料;
按用途分：結(jié)構(gòu)復合材料，功能復合材料;
4、常用的基體材料及各自的適用范圍
輕金屬基體(主要包括鋁基和鎂基)，用于450℃左右;鈦合金及鈦鋁金屬間化合物作基體的復合材料，適用溫度650℃左右，鎳、鈷基復合材料可在1200℃使用。5、常用熱固性基體復合材料：環(huán)氧樹脂，熱固性聚酰亞胺樹脂。
常用熱塑性基體復合材料：聚醚醚酮，聚苯硫醚，聚醚砜，熱塑性聚酰亞胺。常用陶瓷基體復合材料：玻璃，氧化物陶瓷，非氧化物陶瓷，無機膠凝材料;6、玻璃和玻璃陶瓷的定義及不同
玻璃是無機材料經(jīng)高溫熔融、冷卻硬化而得到的一種非晶態(tài)固體;玻璃陶瓷是將特定組成的玻璃進行晶化熱處理，在玻璃內(nèi)部均勻析出大量微小晶體并進一步長大，形成致密的微晶相;玻璃相充填于晶界，得到的像陶瓷一樣的多晶固體材料。
7、氧化物陶瓷有哪些，屬于什么結(jié)構(gòu)：氧化物陶瓷主要為單相多晶結(jié)構(gòu)，主要有Al2O3，MgO，SiO2，ZrO2，莫來石等;
8、非氧化物陶瓷有：碳化硅，氮化硅。
9、什么是復合材料的界面，復合材料的界面效應(yīng)以及作用如何實現(xiàn)
復合材料基體與增強體接觸構(gòu)成的界面，是一層具有一定厚度(納米以上)、結(jié)構(gòu)隨基體和增強體而異、與基體和增強體有明顯差別的新相—界面相(界面層)。它是增強相和基體相連接的“紐帶”，也是應(yīng)力和其他信息傳遞的“橋梁”。
界面作用產(chǎn)生的效應(yīng)：①傳遞效應(yīng)界面能傳遞力，即將外力傳遞給增強物，起到基體和增強物之間的橋梁作用;②阻斷效應(yīng)結(jié)合適當?shù)慕缑嬗凶柚沽鸭y擴展、中斷材料破壞、減緩應(yīng)力集中的作用;③不連續(xù)效應(yīng)在界面上產(chǎn)生物理性能的不連續(xù)性和界面摩擦出現(xiàn)的現(xiàn)象，如抗電性、電感應(yīng)性、磁性、耐熱性等;④散射和吸收效應(yīng)光波、
聲波、熱彈性波、沖擊波等在界面產(chǎn)生散射和吸收，如透光性、隔熱性、耐沖擊性等;⑤誘導效應(yīng)增強物的表面結(jié)構(gòu)使聚合物基體與之接觸的結(jié)構(gòu)，由于誘導作用而發(fā)生改變而產(chǎn)生一些現(xiàn)象，如強的彈性、低的膨脹性、耐沖擊性等。
10、金屬基復合材料的界面類型及各自特點
1)類型：I類界面相對比較平整，只有分子層厚度，界面除了原組成物質(zhì)外，基本不含其它物質(zhì);II類界面為犬牙交錯的溶解擴散界面，基體的合金元素和雜質(zhì)可能在界面上富集或貧化;III類界面則含有亞微級的界面反應(yīng)產(chǎn)物層。
2)相容性特點：I類界面纖維與基體互不反應(yīng)亦不溶解;II類界面纖維與基體互不反應(yīng)但相互溶解;III類界面纖維與基體反應(yīng)形成界面反應(yīng)層。
第二章復合材料的復合原理及界面
1、彌散增強和顆粒增強的原理
1)彌散增強：復合材料是由彌散顆粒與基體復合而成，荷載主要由基體承擔，彌散微粒阻礙基體的位錯運動，微粒阻礙基體位錯運動能力越大，增強效果愈大，微粒尺寸越小，體積分數(shù)越高，強化效果越好。
2)顆粒增強：復合材料是由尺寸較大(直徑大于1m)顆粒與基體復合而成，載荷主要由基體承擔，但增強顆粒也承受載荷并約束基體的變形，顆粒阻止基體位錯運動的能力越大，增強效果越好;顆粒尺寸越小，體積分數(shù)越高，顆粒對復合材料的增強效果越好。
2、什么是混合法則，其反映什么規(guī)律
混合法則(復合材料力學性能同組分之間的關(guān)系)：?c??fVf??mVm，Ec=EfVf+EmVm式中?為應(yīng)力，E為彈性模量，V為體積百分比，c、m和f分別代表復合材料、基體和纖維;
反映的規(guī)律：纖維基體對復合材料平均性能的貢獻正比于它們各自的體積分數(shù)。3、金屬基復合材料界面及改性方法有哪些
金屬基復合材料界面結(jié)合方式：①化學結(jié)合②物理結(jié)合③擴散結(jié)合④機械結(jié)合。界面改性方法：①纖維表面改性及涂層處理，②金屬基體合金化，③優(yōu)化制備工藝方法和參數(shù)。
4、界面反應(yīng)對金屬基復合材料有什么影響
界面反應(yīng)和反應(yīng)程度(弱界面反應(yīng)、中等程度界面反應(yīng)、強界面反應(yīng))決定了界面的結(jié)構(gòu)和性能，其主要行為有：①增強了金屬基體與增強體界面的結(jié)合強度;②產(chǎn)生脆性的界面反應(yīng)產(chǎn)物;③造成增強體損傷和改變基體成分。第三章復合材料的增強材料
1、玻璃纖維的分類：無堿玻璃纖維(堿含量小于1%)、中堿玻璃纖維(1.5%~12.5%之間)、有堿玻璃纖維(堿性氧化物含量大于12%)、特種玻璃纖維。
2、玻璃纖維是以玻璃球或廢舊玻璃為原料經(jīng)高溫熔制、拉絲、絡(luò)紗、織布等工藝制成，單絲直徑為幾微米到幾十微米。
3、玻璃纖維的化學組成：二氧化硅、三氧化二硼、氧化鈣、三氧化二鋁等。4、玻璃纖維的物理性能：①外觀和比重：表面光滑，密度2.16~4.30g/cm3;②表面積大③拉伸強度高，④耐磨性和耐折性差，⑤熱性能：導熱系數(shù)小、耐熱性較高，⑥電性能：取決于化學組成、溫度和濕度(無堿纖維的電絕緣性比有堿纖維優(yōu)越，堿金屬離子增加，電絕緣性能變差;溫度升高，電阻率下降;濕度增加電阻率下降)，⑦光學性能：玻璃
纖維的透光性比玻璃差，玻璃纖維可用于通信領(lǐng)域以傳送光束或光學物象。
5、影響玻璃纖維化學穩(wěn)定性因素：①玻璃纖維的化學成分，②纖維比表面增大其相應(yīng)的耐腐蝕性降低，③侵蝕介質(zhì)體積和溫度(溫度升高，化學穩(wěn)定性降低;介質(zhì)體積越大，對纖維侵蝕越嚴重)
6、玻璃纖維的制造方法：坩堝法、池窯拉絲法。
7、玻璃纖維制造怎樣避免表面損傷
玻璃纖維制造工藝三個步驟制球、拉絲、紡織�？梢栽谠诶z過程中用浸潤劑，它的作用：①原絲中的纖維不散亂而能相互粘附在一起，②防止纖維間磨損，③便于紡織加工。
8、碳纖維是有機纖維經(jīng)固相反應(yīng)轉(zhuǎn)變而成的纖維狀聚合物碳。含碳95%左右的稱為碳纖維，含碳量99%左右的稱為石墨纖維。
9、碳纖維的分類：
根據(jù)力學性能分類：高性能碳纖維、低性能碳纖維
根據(jù)原絲類型分類：聚丙烯腈基纖維、瀝青基碳纖維、纖維基碳纖維、其他基纖維基碳纖維
根據(jù)功能分類：受力用碳纖維、耐焰碳纖維、活性炭纖維、導電用碳纖維、潤滑用碳纖維、耐磨用碳纖維
10、碳纖維的制造方法：先驅(qū)體轉(zhuǎn)化法(有機纖維碳化法)原材料有人造絲(膠黏纖維)、聚丙烯腈纖維、瀝青基碳纖維;工藝過程：5個階段：拉絲、牽引、穩(wěn)定、碳化、石墨化。
11、氧化鋁纖維的基本組成主要分為：氧化鋁，含有少量的SIO2、B203或Zr2O3、MgO等。
12、碳化硅纖維制備的工藝：①化學氣相沉積法(CVD法)，②燒結(jié)法(先驅(qū)體轉(zhuǎn)化法)
1)化學氣相沉積法：它的結(jié)構(gòu)可大致分成四層由纖維中心向外依次為芯絲、富碳的碳化硅層、碳化硅層、外表面富硅涂層。制備的步驟：①反應(yīng)氣體向熱芯絲表面遷移擴散，②反應(yīng)氣體被熱芯絲表面吸附，③反應(yīng)氣體在熱芯絲表面上裂解，④反應(yīng)尾氣的分解和向外擴散。
13、芳綸纖維的性能：優(yōu)異的拉伸強度和拉伸模量、優(yōu)良的減震性、耐磨性、耐沖擊性、抗疲勞性、尺寸穩(wěn)定性、耐化學腐蝕、低膨脹、低導熱、不燃不熔、電絕緣、透磁性、密度小。缺點：熱膨脹系數(shù)具有各向異性、耐光性差、耐老化能力差、溶解差、抗壓強度差、吸濕性強。
14、晶須：是以單晶結(jié)構(gòu)生長的直徑極小的短纖維，由于直徑小(<3um)，造成晶體中的缺陷少，原子排列高度有序，故其強度接近于相鄰原子間成鍵力的理論值。由于晶須的直徑非常小，所以不適合容納在大晶體中常出現(xiàn)的缺陷，因而強度接近于完整晶體的理論值。
15、晶須的性能：①晶須沒有顯著的疲勞效應(yīng)，②具有比纖維增強體更優(yōu)異的高溫性能和蠕變性能，③它的延伸率與玻璃纖維接近，彈性模量與硼纖維相當。
16、顆粒增韌的三種機制：相變增韌和微裂紋增韌、復合材料中的第二種顆粒使裂紋擴展路徑發(fā)生改變、混合增韌。
17、剛性顆粒增強體：指具有高強度、高模量、耐熱、耐磨、耐高溫的陶瓷和石墨等非金屬顆粒，如碳化硅、氧化鋁、氮化硅、碳化鈦、碳化硼、石墨、細金剛石等。18、延性顆粒增強體：主要為金屬顆粒，一般是加入到陶瓷、玻璃和微晶玻璃等脆性基體中，目的是增加基體材料的韌性。第四章聚合物基復合材料
1、環(huán)氧樹脂：是—種分子中含有兩個或兩個以上活性環(huán)氧基團的高分子化合物。粘附力強(樹脂中含有極性的醚鍵和羥基酸、堿對固化反應(yīng)起促進作用)、已固化的樹脂有良好的壓縮性能，良好的耐水、耐化學介質(zhì)和耐燒蝕性能，良好的尺寸穩(wěn)定性和耐久性。2、聚酰亞胺樹脂PI：是一類耐高溫樹脂，它通常有熱固性(不熔性)和熱塑性兩類。3、聚酯樹脂與環(huán)氧、酚醛樹脂相比：①工藝性良好，室溫下固化，常壓下成型，工藝裝置簡單;②聚酯樹脂固化后綜合性能良好，力學性能不如酚醛樹脂或環(huán)氧樹脂;③固化過程中無揮發(fā)物逸出，制品的致密性好;④價格比環(huán)氧樹脂低得多，只比酚醛樹脂略貴一些;⑤不飽和聚酯樹脂的缺點是固化時體積收縮率大、耐熱性差等，主要用于一般民用工業(yè)和生活用
品中。
4、聚合物原材料設(shè)計選擇原則：①比強度、比剛度高原則，②材料與結(jié)構(gòu)的使用環(huán)境相適應(yīng)的原則，③滿足結(jié)構(gòu)特殊性要求的原則，④滿足工藝性要求的原則，⑤成本低、效益高的原則。
5、RTM成型法：是一種樹脂注入成型法。
制造工藝主要分五步：①增強纖維的預(yù)成型片材的制作;②將纖維的預(yù)成型片材鋪設(shè)在模型中;③給模型加壓，使鋪設(shè)的纖維的預(yù)成型片材在模型內(nèi)按產(chǎn)品形狀預(yù)成型;④利用低壓將樹脂注入模型，使樹脂均勻地滲透到纖維的預(yù)成型片材中;⑤在模型內(nèi)加熱固化。
RTM優(yōu)點：成本低，質(zhì)量高，產(chǎn)品尺寸形狀穩(wěn)定，可以適應(yīng)多種固化樹脂和熱塑性樹脂，也可以兩種以上的不同增強纖維的組合復合材料的成型，還可以適應(yīng)多種二維編織和三維編制的復合材料制品的成型。
第五章金屬基復合材料的制造方法
1、固態(tài)法：是指在金屬基復合材料中基體處于固態(tài)下制造金屬基復合材料的方法;包括：
1)粉末冶金法：是用于制備與成型非連續(xù)增強型金屬基復合材料的一種傳統(tǒng)的固態(tài)工藝法。它既可適用于連續(xù)、長纖維增強.又可用于短纖維、顆�；蚓ы氃鰪姷慕饘倩鶑秃喜牧稀�
優(yōu)點：①增強材料與基體金屬粉末以任何比例混合;②對增強材料與基體互相濕潤的要求不高，使顆�；蚓ы毦鶆蚍植荚诮饘倩鶑秃喜牧系幕w中;③采用熱等靜壓工藝時，一般不會產(chǎn)生偏聚等缺陷;④可進行二次加工，得到所需形狀的復合材料部件的毛坯。缺點：①工藝過程比較復雜;②制備鋁基復合材料時，防止鋁粉爆炸。
2)固態(tài)擴散結(jié)合法：是將固態(tài)的纖維與金屬適當?shù)亟M合，在加壓、加熱條件下使它們相互擴散結(jié)合成復合材料的方法。包括熱壓擴散法、熱等靜壓法、熱軋法、熱拉和熱擠壓。
其中熱壓擴散法三個關(guān)鍵步驟：①纖維的排布;②復合材料的疊合和真空封裝;③熱壓(最關(guān)鍵)。為了保證性能符合要求，熱壓過程中要控制好熱壓工藝參數(shù)(熱壓溫度、壓力和時間)。
2、液態(tài)法：是指在金屬基復合材料的制造過程中，金屬基體處于熔融狀態(tài)下與固體增強物復合的方法。包括鑄造法、熔鑄復合法、熔融金屬浸滲法、真空壓力、浸漬法、噴射沉積法。與固態(tài)法相比，液態(tài)法的工藝及設(shè)備相對簡便易行;
1)鑄造法包括高壓凝固鑄造法、真空吸鑄法、攪拌鑄造法、壓力鑄造法。
壓力鑄造法：指在壓力的作用下，將液態(tài)或半液態(tài)金屬基復合材料(或金屬)以一定速度充填壓鑄模型腔或增強材料預(yù)制體的空隙中，在壓力下快速凝固成型而制備金屬基復合材料，包括澆入、加壓、固化和頂出。
2)噴射沉積法：是一種將金屬熔體與增強顆粒在惰性氣體的推動下，通過快速凝固制備顆粒增強金屬基復合材料的方法。
第六章陶瓷基復合材料
1、陶瓷基體的分類(按組成化合物的元素)
氧化物陶瓷基體：氧化鋁陶瓷基體，氧化鋯陶瓷基體，莫來石陶瓷基體
碳化物陶瓷基體：碳化硅陶瓷基體，碳化硼陶瓷基體
氮化物陶瓷基體：氮化硅陶瓷基體，氮化硼陶瓷基體
2、陶瓷基復合材料存在的界面：①機械結(jié)合，②溶解和潤濕結(jié)合，③反應(yīng)結(jié)合，④混合結(jié)合。
3、陶瓷基復合材料成型加工技術(shù)
1)熱壓燒結(jié)成型法(常用)：松使散的或成型的陶瓷基復合材料混合物在高溫下，通過外加的壓力縱向(單軸)加壓使其致密化的成型方法。
熱壓燒結(jié)法主要工藝流程：纖維處理→料漿浸滲→纏繞成布→制作預(yù)制片→層疊成型→熱壓燒結(jié)
該方法的優(yōu)點：①與無壓燒結(jié)相比，能降低燒結(jié)溫度，延長保濕時間，得到較細的晶粒;②獲得高致密度，高性能的復合材料;③材料性能重復性好，使用可靠，控制熱壓模具的尺寸精度可以減少材料的加工余量;
該方法的缺點：①只能制作形狀簡單的零件;②模具的消耗大，一次只能單件或者少件燒結(jié)，成本較高;③由于熱壓力的方向性，材料性能有方向性，垂直于熱壓方向的強度往往比平行于熱壓方向的強度要大一些。
2)直接氧化法：由液態(tài)浸漬法演變而來，，利用熔融金屬直接與氧化反應(yīng)制備陶瓷錦復合材料的工藝方法，在融化金屬的表面形成所需的反應(yīng)產(chǎn)物。
3)高聚物先驅(qū)體熱解成型法(又稱熱解法)：通過對高聚物先驅(qū)體進行熱解，直接獲取塊體陶瓷材料的方法。
4)化學氣相沉積成型法(CVD法)：使用化學氣相沉積技術(shù)，在顆粒，纖維，晶須及其他具有開口氣孔的增強骨架上沉積所需陶瓷基質(zhì)制備陶瓷基復合材料。
第七章水泥基復合材料
1、水泥基復合材料分類：纖維增強水泥基復合材料;聚合物混凝土復合材料(聚合物混凝土、聚合物浸漬混凝土、聚合物改性混凝土);
2、聚合物浸漬混凝土：是一種用單體浸漬混凝土表層的空隙，并經(jīng)處理而成一整體的有機—無機復合的新型材料;(聚合物功能：黏結(jié)和填充砼中空隙和裂縫;浸漬液功能：①對裂縫的黏結(jié)作用消除裂隙尖端的應(yīng)力集中;②增加砼密實性;③形成一個連續(xù)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu);)
3、聚合物改性混凝土：將聚合物乳液摻入新拌混凝土中，可使混凝土的性能得到明顯的改善的材料。
