複合材料
以三選一題型學習纖維強化複合材料的等應變與等應力混合法則、體積分率、CFRP與GFRP、臨界纖維長度、疊層板的異向性、界面的角色，以及金屬基與陶瓷基複合材料。
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複合材料的重點
複合材料是將性質不同的材料組合起來，發揮單一材料無法得到之性質的材料。在纖維強化塑膠中，強而剛的纖維承擔大部分負荷，樹脂基材則將負荷傳遞給纖維。平行於纖維方向的楊氏模數以等應變的混合法則估算，垂直方向則以等應力的混合法則估算，單向材的剛性隨方向差異很大。因此實際上會疊合不同方向的層，做成疊層板使用。
連接纖維與基材的界面大幅左右性能。短纖維有臨界纖維長度，即藉由界面剪切傳遞應力所需的長度；玻璃纖維則以偶合劑強化黏著。另一方面，陶瓷基複合材料會刻意讓界面較弱，藉由纖維拉出提高韌性。金屬基複合材料則用於提高剛性與耐磨耗性，並降低熱膨脹。
複合材料的題目列表（12題）
- 在纖維強化複合材料中，基材（matrix）的主要角色，下列何者正確？
- 由碳纖維與環氧樹脂構成的複合材料中，碳纖維的質量分率為70%。設碳纖維的密度為1.80 g/cm³，環氧樹脂的密度為1.20 g/cm³，且沒有孔隙（空洞），纖維的體積分率最接近下列何者？
- 對於單向排列的連續纖維複合材料，混合法則等應變式與等應力式的使用區分，下列何者正確？
- 對以體積分率40%單向放入玻璃纖維（楊氏模數72 GPa）的樹脂（楊氏模數3.0 GPa）複合材料，沿平行纖維方向拉伸。在彈性範圍內，負荷中由纖維承擔的比例最接近下列何者？
- 有一以體積分率50%單向放入玻璃纖維（楊氏模數72 GPa）的樹脂（楊氏模數3.0 GPa）複合材料。以等應力混合法則估算垂直纖維方向的楊氏模數，最接近下列何者？
- 碳纖維強化塑膠（CFRP）與玻璃纖維強化塑膠（GFRP）的比較，下列何者正確？
- 單向CFRP（纖維方向楊氏模數140 GPa，密度1.6 g/cm³）與鋼（楊氏模數210 GPa，密度7.9 g/cm³）在纖維方向的比彈性模數（楊氏模數/密度）之比 CFRP/鋼 最接近下列何者？
- 將埋入基材中的短纖維沿纖維方向拉伸時，纖維內拉伸應力的分布，下列何者正確？設界面不滑動，以固定的剪切應力傳遞負荷。
- 將單向材的層以 [0/90]ₛ 方式正交且對稱疊合的疊層板，關於其面內剛性的敘述，下列何者正確？
- 使用玻璃纖維補強樹脂時，以矽烷偶合劑處理纖維表面的主要目的為下列何者？
- 以SiC粒子強化鋁合金的金屬基複合材料（MMC），其性質下列何者正確？
- 在以SiC纖維強化的陶瓷基複合材料（CMC）中，於纖維與基材的界面設置氮化硼（BN）或熱解碳薄塗層的主要目的為下列何者？