高分子與複合材料

以三選一題型學習聚合的種類、分子量與分子量分布、結晶度、玻璃轉移溫度、黏彈性模型、熱塑性與熱固性,以及混合法則與臨界纖維長度,也能附解析練習計算題。

練習10題從本領域隨機抽取10題 · 約5分鐘 練習這個領域以隨機順序出題,涵蓋這個領域的所有題目 弱項題目只重做最近答錯的題目

混合法則 →

高分子與複合材料的重點

高分子是由單體經加成聚合或縮合聚合連接而成的長分子鏈所構成。分子量具有分布,數量平均分子量Mn與重量平均分子量Mw之比表示分布的寬度。在結晶區與非晶區混合的結晶性高分子中,結晶度左右密度、剛性與透明度,而非晶區分子運動被凍結的溫度就是玻璃轉移溫度Tg。

高分子的變形是與時間和溫度相關的黏彈性,以馬克士威模型或佛克特模型描述應力鬆弛與潛變。纖維強化複合材料的剛性,在纖維方向以等應變、在垂直方向以等應力的混合法則估算;短纖維的補強效果則由臨界纖維長度決定。

高分子與複合材料的題目列表(12題)

  1. 以縮合聚合(逐步聚合)合成的高分子為下列何者?
  2. 熱固性樹脂的特徵,下列何者正確?
  3. 關於結晶性高分子(半結晶性高分子)的玻璃轉移溫度Tg與熔點Tm的敘述,下列何者正確?
  4. 將分子量1.0×10⁴ g/mol的分子與1.0×10⁵ g/mol的分子以相同質量混合成高分子試樣。數量平均分子量Mn與重量平均分子量Mw的組合,下列何者正確?
  5. 設聚乙烯完全結晶的密度為1.000 g/cm³,完全非晶的密度為0.850 g/cm³。密度0.925 g/cm³試樣的結晶度(質量分率)最接近下列何者?
  6. 同種高分子的結晶度提高時,一般會如何?
  7. 在聚氯乙烯(PVC)中添加塑化劑時,玻璃轉移溫度Tg與材料性質會如何變化?
  8. 關於黏彈性力學模型的敘述,下列何者正確?
  9. 對可用馬克士威模型描述的高分子施加一定應變時,初期應力為5.0 MPa。設鬆弛時間為50 s,100 s後的應力最接近下列何者?
  10. 將碳纖維(楊氏模數230 GPa)以體積分率60%單向排列於環氧樹脂(楊氏模數3.5 GPa)中製成複合材料。以混合法則估算纖維方向的楊氏模數,最接近下列何者?
  11. 關於高分子黏彈性中時間-溫度換算法則(時溫疊加原理)的想法,下列何者正確?
  12. 有一由直徑7.0 µm、抗拉強度3.5 GPa的碳纖維,與纖維界面剪切強度為50 MPa的樹脂所構成的複合材料。充分發揮纖維強度所需的臨界纖維長度 lc = σf·d/(2τc) 最接近下列何者?

材料的種類的其他領域