尔雅金属基复合材料_1答案(学习通2023课后作业答案)

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第1章 绪论

1-1金属基复合材料概述及特性随堂测验

1、尔雅金属基复合材料是金属基复将金属良好的韧性、可成型性和导电导热等优点与增强体的合材高硬度、高弹性模量、料答低热膨胀、案学剪切强度及屏蔽吸波等优点结合在一起，习通形成一种 的课后崭新材料。

1-2金属基复合材料前沿及趋势随堂测验

1、作业金属基复合材料按增强体分类： 1）连续纤维增强金属基复合材料； 2）非连续增强金属基复合材料；3）自生增强金属基复合材料。答案

2、尔雅金属基复合材料（Metal Matrix Composites，金属基复MMCs）是合材以金属或合金为基体，以 为增强体通过复合制备技术而形成的料答先进新材料。

第2章 增强体材料

2-1增强体的案学作用、要求和分类随堂测验

1、习通增强体是复合材料的重要组成部分，在复合材料中粘结在基体内以改进其机械性能或物理性能的高强度材料，可以提高基体的 、 、 、 和 等性能。

2-2纤维类增强体随堂测验

1、目前主要的长纤维有：硼纤维、玻璃纤维、碳纤维、氧化铝纤维、碳化硅纤维等。

2、碳纤维原料的有机纤维主要有三种： 、 、 。

2-3晶须增强体及颗粒增强体随堂测验

1、24K以下为宇航级小丝束碳纤维（1K为1000根单丝）和48K以上为工业级大丝束碳纤维。

2、晶须（Whisker）：是在人工控制条件下，以 形式生长成的一种纤维。晶须是一种 。

2-4其他增强体随堂测验

1、碳纳米管（CNT）制备方法主要有哪些（ ）：
A、电弧法
B、激光烧蚀法
C、气相沉积法
D、催化裂解法

2、CVD法被认为最有希望制备出高质量、大面积的石墨烯，是产业化生产石墨烯薄膜最具潜力的方法。

第3章 金属基复合材料的设计

3-1 金属基复合材料设计基础随堂测验

1、属于线性效应的是（）
A、平均效应
B、相乘效应
C、相补效应
D、平行效应

2、不同组分复合后，所有性能都得到了提高。

3-2 单向连续纤维增强金属基复合材料力学性能设计随堂测验

1、若单向连续纤维增强复合材料的基体韧性低于增强体韧性，则随纤维方向的拉伸载荷增加，复合材料经历的变形包括（）
A、纤维和基体都是弹性变形
B、基体发生塑性变形，纤维继续弹性变形
C、纤维和基体都处于塑性变形
D、基体开裂导致复合材料破坏

2、单向排布纤维增强金属基复合材料的显著特点是它具有各向异性，即沿纤维长度方向上的横向性能要大大高于其垂直纤维的纵向性能。

3-3 短纤维/晶须增强金属基复合材料力学性能设计随堂测验

1、以下关于金属间化合物的说法正确的是（）
A、当溶质含量超过固溶体的溶解能力时，将形成金属-金属或金属-非金属的化合物，称为金属间化合物。
B、金属间化合物是具有不同于母体金属结构的新相。
C、它不具有金属性能
D、它具有共价键特征

2、增加短纤维长度有助于提高短纤维增强金属基复合材料的强度。

3、混合法则可以用于任何复合材料性能的估算。

3-4 颗粒增强金属基复合材料力学性能设计随堂测验

1、颗粒增强体（）
A、是一种粒状填料
B、用于改善基体的力学性能
C、可分为刚性和延性颗粒两种
D、不承担载荷

2、Orowan强化与颗粒间距呈成正比。

3-5 金属基功能复合材料设计随堂测验

1、关于热膨胀系数的论述不正确的是（）
A、主要分为线膨胀系数和体膨胀系数 B、影响材料受热后的热应力 C、与材料抗热振能力无关 D、复合材料的重要热物理性能之一
B、影响材料受热后的热应力
C、与材料抗热振能力无关
D、复合材料的重要热物理性能之一

2、梯度功能复合材料具有均质宏观组织。

第4章 金属基复合材料的制造技术

4-1 制造技术简介随堂测验

1、固态制造技术，在制造过程中基体金属处于固态，与增强材料混合组成复合材料。

2、晶须、颗粒增强体比长纤维增强体更容易均匀地分布在金属基体中。

4-2 固态制造技术随堂测验

1、爆炸焊接的特点是（ ）：
A、由于发生爆炸，复合材料致密性差
B、作用时间短，不必担心发生界面反应
C、爆炸产生强大脉冲应力实现材料的焊接
D、可实现陶瓷纤维与金属材料的有效复合

2、粉末冶金法的主要缺点包括：材料的成本较高，制造大尺寸零件和坯料有一定困难，细颗粒均匀分散较困难。

4-3-1 液态制造技术随堂测验

1、以下哪一个不是真空压力浸渍技术的特点（ ）：
A、适用面广，可用于多种金属基体
B、可直接制成复合零件，特别是形状复杂的零件
C、浸渍在真空中进行、压力下凝固，复合材料组织致密
D、工艺简单，制造成本低

2、经过表面处理的纤维如果与空气接触，将会使能促进润湿的表面涂层失效。

4-3-2 液态制造技术随堂测验

1、共喷沉积技术的主要特点有（ ）：
A、生产工艺简单，适用面广
B、冷却速度快，基体组织均匀
C、颗粒在基体中分布均匀
D、复合材料组织致密

2、复合铸造法也用采用机械搅拌将颗粒混入金属熔体中，其特点是搅拌在半固态金属中进行，而不在完全液态的金属中进行。

4-4 原位合成技术随堂测验

1、混合盐反应法（LSM法）可以制备（ ）增强铝基复合材料。
A、TiB2
B、ZrB2
C、SiC
D、AlB2

2、自蔓延高温合成法难以直接制备出致密的复合材料。

3、混合盐法制备铝基复合材料需要防止颗粒沉降。

4-5 表面复合技术随堂测验

1、表面复合技术包括（ ）：
A、物理气相沉积技术
B、化学气相沉积技术
C、热喷涂技术
D、电镀、化学镀和复合镀技术

2、粉末冶金法的主要缺点包括：材料的成本较高，制造大尺寸零件和坯料有一定困难，细颗粒均匀分散较困难。

第5章 金属基复合材料的成形加工

5-1铸造成型随堂测验

1、铸造成型方法按增强材料和金属液体的混合方式不同，可分为搅拌铸造、正压铸造、负压铸造。

2、自浸透和真空吸铸不同，不需要预制体。

5-2塑性成形随堂测验

1、影响挤压成形性的主要因素有
A、挤压变形时模具及坯料的预热温度
B、挤压比和挤压变形速度
C、润滑剂
D、挤压模具材质

2、抑制与减少超塑性变形过程中产生空洞的措施：①通过改变材料的成分、组成和组织等内在因素，抑制空洞的形成与长大；②通过预先热处理可获得极细的晶粒度并抑制空洞的形核和长大；③通过变形后的退火处理，减少空洞；④通过变形后的热等静压压实使空洞减少或根除。

5-3连接随堂测验

1、以下哪一个不是铝基MMCs熔化焊接存在的问题
A、界面化学反应
B、熔池粘滞性很高，基体与增强体很难融合
C、焊接速度低，成本高
D、焊池和热影响区形成大量气孔

2、磁励电弧对焊(MIAB) 是电弧在放射性磁场作用下绕管形工件的端部快速转动, 产生热量使工件连接, 接头再经过锻造完成焊接。

5-4机械切削加工随堂测验

1、切削过程中，刀具的磨损主要机理有
A、磨粒磨损
B、粘结磨损
C、扩散磨损
D、氧化磨损

2、切削深度对SiCw/Al复合材料加工表面粗糙度基本没有影响。

第6章 金属基复合材料的界面及其表征

6-1MMCs界面的定义随堂测验

1、界面是增强相和基体相连接的“纽带”，也是应力及其他信息传递的桥梁。

2、界面的结合力有三类：机械结合力，物理结合力和化学结合力。

6-2MMCs的界面特征随堂测验

1、下列哪些是复合材料各组分之间发生相互作用的情况
A、基体与增强体之间不生成化合物，只生成固溶体
B、基体与增强体之间机械结合
C、基体和增强体之间生成化合物
D、基体与增强体之间物理结合

2、除了极少数体系外，金属基复合材料的基体与增强体在热力学上是不相容的。

6-3MMCs的界面表征随堂测验

1、下面哪个不是复合材料界面优化的目标
A、形成能有效传递载荷
B、实现界面的冶金结合
C、调节应力分布
D、阻止裂纹扩展的稳定的界面结构

2、金属基复合材料界面反应程度主要取决于制备方法和工艺参数。

6-4MMCs的界面设计随堂测验

1、目前广泛采用衍射法测量复合材料中的热残余应力的方法包括
A、X射线衍射法
B、纳米压痕法
C、超显微硬度法
D、中子衍射法

2、通过高分辨像可得到界面的原子像, 可进一步阐明界面的原子结构、化学键合、缺陷结构, 阐明界面几何结构与界面能量的关系。

第7章 金属基复合材料的性能

7-1颗粒增强金属基复合材料的性能随堂测验

1、对于颗粒增强铝基复合擦了，下列说法正确的是
A、增强体材料一般来源广、成本低
B、颗粒尺寸越小，增强效果越好
C、增强颗粒体积分数越高，复合材料的强度越高
D、性能优于纤维增强铝基复合材料

2、提高增强颗粒的体积分数有利于提高颗粒增强铁基复合材料的耐磨性。

7-2晶须与短纤维增强金属基复合材料的性能随堂测验

1、短纤维增强铝基复合材料耐磨性比相应基体优异的原因是
A、短纤维的强度、硬度高，耐磨
B、短纤维与铝基体有良好的界面结合
C、短纤维的端部易引起应力集中
D、短纤维的端部附件铝基体易产生裂纹

2、SiC晶须增强镁基复合材料的拉伸强度随SiC晶须体积分数的增加先上升后下降。

7-3长纤维增强金属基复合材料的性能随堂测验

1、连续碳纤维增强铝基复合材料的膨胀系数随纤维体积分数的变化规律？
A、沿纤维长度方向降低
B、沿纤维长度方向提高
C、复合材料整体降低
D、复合材料整体提高

2、连续碳化硅纤维增强铝基复合材料的室温拉伸强度主要受纤维的体积分数及纤维-基体界面结合的影响。

7-4内生金属基复合材料的性能随堂测验

1、内生增强镁基复合材料的性能具有什么特点？
A、耐腐蚀性更好
B、具有更好的室温力学性能
C、耐磨性能优于外加增强复合材料
D、具有更好的增强体-基体界面结合

2、原位生成的陶瓷颗粒与金属基体的界面结合好、分散相对均匀，有利于提高复合材料的性能。

7-5混杂增强金属基复合材料的性能随堂测验

1、下面哪一种特征不是混杂增强铝基复合材料的特征？
A、复合材料中的增强体只有一种
B、复合材料中的增强体有两种或两种以上
C、不同增强体的优势互补
D、复合材料的强化机理更加复杂

2、（SiCp+Al2O3f）/Al混杂增强复合材料的与SiCp/Al复合材料相比具有更好的综合力学性能。

第8章 金属基复合材料的损伤与失效

8-1金属基复合材料损伤的基本理论随堂测验

1、关于金属基复合材料的基体损伤，正确的说法是
A、增强相从界面脱粘，产生大孔洞
B、局部小孔洞形核、长大，聚合为延性裂纹
C、基体发生弹性变形
D、裂纹扩展，基体发生断裂

2、金属基复合材料的失效主要包括弱界面失效和强界面失效。

8-2非连续增强体增强金属基复合材料的拉伸失效随堂测验

1、短纤维增强金属基复合材料的拉伸失效有哪些阶段？
A、裂纹形成、扩展
B、短纤维断裂
C、短纤维拔出
D、复合材料失效

2、界面强度较小时，晶须端部及端部附近的侧面发生脱粘，损伤集中在晶须端部附近的基体中。

8-3连续纤维增强金属基复合材料的拉伸失效随堂测验

1、关于连续纤维增强金属基复合材料的失效机制，正确的说法是
A、界面粘结强度高时，部分纤维相继独立地断裂，损伤逐步累积
B、界面粘结强度弱时，基体中出现裂纹并迅速向纤维中扩展
C、混合失效就是由于制备过程的混合工艺损伤了纤维使失效加速
D、根据界面强度可分为累积失效、非累积失效和混合失效

2、连续纤维增强铝基复合材料的拉伸失效，界面强度在其中起重要作用。

8-4金属基复合材料的疲劳失效随堂测验

1、金属基复合材料的疲劳寿命预测理论主要有
A、寿命（S-N）曲线理论
B、疲劳累积损伤理论
C、基体裂纹桥接理论
D、临界应力强度理论

2、S-N曲线能对复合材料疲劳寿命进行准确预测。

学习通金属基复合材料_1

金属基复合材料是由金属基体和非金属增强相组成的材料。在工程中，金属基复合材料具有非常广泛的应用前景，因为它具有比传统的纯金属材料更优异的力学性能、高温性能和耐腐蚀性能。

金属基复合材料的制备方法

制备金属基复合材料的方法有很多种，其中较为常见的方法包括：

• 机械合金化方法：通过球磨等机械方法将金属和非金属粉末混合，在高温、高压下进行扩散反应形成复合材料。
• 热压法：将金属基体和非金属增强相经过层压后，在高温高压下进行热压形成复合材料。
• 熔体法：将金属基体和非金属增强相在高温下熔融混合，通过浇铸或喷射成型形成复合材料。

金属基复合材料的分类

金属基复合材料按照增强相的性质可以分为以下几类：

1. 颗粒增强型：在金属基体中加入颗粒状或短纤维状的非金属增强相，例如Al/SiC。
2. 纤维增强型：在金属基体中加入长纤维状的非金属增强相，例如Ti/ SiC。
3. 层状复合型：由多层金属基体和非金属增强相构成，例如Al/Ti。
4. 网状结构型：由金属基体和非金属增强相交织而成，例如Cu/BN。

金属基复合材料的应用

金属基复合材料具有比普通金属材料更高的强度、刚度、韧性和耐磨性等性能，因此被广泛用于以下领域：

• 航空航天：如航空发动机叶轮、飞机结构件等。
• 汽车工业：如汽车车架、发动机零件等。
• 电子工业：如微电子器件的支架、散热器等。
• 生物医疗：如人工骨骼、人工关节等。

总的来说，金属基复合材料的制备和应用是一个非常有前途的领域，未来的研究和发展将会进一步推动其在各个领域的应用。

学习通金属基复合材料_1

金属基复合材料是由金属基体和非金属增强相组成的材料。在工程中，金属基复合材料具有非常广泛的应用前景，因为它具有比传统的纯金属材料更优异的力学性能、高温性能和耐腐蚀性能。

金属基复合材料的制备方法

制备金属基复合材料的方法有很多种，其中较为常见的方法包括：

• 机械合金化方法：通过球磨等机械方法将金属和非金属粉末混合，在高温、高压下进行扩散反应形成复合材料。
• 热压法：将金属基体和非金属增强相经过层压后，在高温高压下进行热压形成复合材料。
• 熔体法：将金属基体和非金属增强相在高温下熔融混合，通过浇铸或喷射成型形成复合材料。

金属基复合材料的分类

金属基复合材料按照增强相的性质可以分为以下几类：

1. 颗粒增强型：在金属基体中加入颗粒状或短纤维状的非金属增强相，例如Al/SiC。
2. 纤维增强型：在金属基体中加入长纤维状的非金属增强相，例如Ti/ SiC。
3. 层状复合型：由多层金属基体和非金属增强相构成，例如Al/Ti。
4. 网状结构型：由金属基体和非金属增强相交织而成，例如Cu/BN。

金属基复合材料的应用

金属基复合材料具有比普通金属材料更高的强度、刚度、韧性和耐磨性等性能，因此被广泛用于以下领域：

• 航空航天：如航空发动机叶轮、飞机结构件等。
• 汽车工业：如汽车车架、发动机零件等。
• 电子工业：如微电子器件的支架、散热器等。
• 生物医疗：如人工骨骼、人工关节等。

总的来说，金属基复合材料的制备和应用是一个非常有前途的领域，未来的研究和发展将会进一步推动其在各个领域的应用。