航空航天技術(shù)中的材料應(yīng)用知識(shí)題

航空航天技術(shù)中的材料應(yīng)用知識(shí)題姓名_________________________地址_______________________________學(xué)號(hào)______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------線--------------------------1.請(qǐng)首先在試卷的標(biāo)封處填寫(xiě)您的姓名，身份證號(hào)和地址名稱。2.請(qǐng)仔細(xì)閱讀各種題目，在規(guī)定的位置填寫(xiě)您的答案。一、單選題1.航空航天材料中，具有高強(qiáng)度、低密度、耐高溫和抗腐蝕性的材料是：

a.鋼鐵

b.鋁合金

c.鈦合金

d.塑料

2.航空發(fā)動(dòng)機(jī)中，主要應(yīng)用于高溫高壓環(huán)境下承受巨大壓力的材料是：

a.不銹鋼

b.超合金

c.高強(qiáng)度鋁合金

d.聚晶硅碳

3.航天器外殼常用材料之一，具有良好的隔熱功能的是：

a.石英

b.碳纖維復(fù)合材料

c.金屬蜂窩結(jié)構(gòu)

d.陶瓷

4.在航空航天領(lǐng)域中，常用作結(jié)構(gòu)材料，具有良好的韌性、耐磨性和耐腐蝕性的材料是：

a.碳纖維

b.鈦合金

c.硅鋁復(fù)合材料

d.陶瓷基復(fù)合材料

5.航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片的主要材料是：

a.鈦合金

b.鎢合金

c.超合金

d.碳纖維復(fù)合材料

6.航空航天材料中，用于高溫抗氧化、抗腐蝕的涂層材料是：

a.氮化硅涂層

b.硅酸鹽涂層

c.磷酸鹽涂層

d.鋁酸鹽涂層

7.航天器熱控制系統(tǒng)中的散熱器常用材料是：

a.鋁合金

b.鎳基合金

c.金屬氧化物

d.碳纖維

8.航天器上，用于密封、隔振的密封件常用材料是：

a.石墨

b.聚四氟乙烯

c.硅橡膠

d.納米復(fù)合材料

答案及解題思路：

1.答案：c.鈦合金

解題思路：鈦合金以其高強(qiáng)度、低密度、耐高溫和抗腐蝕性被廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。

2.答案：b.超合金

解題思路：超合金在高溫高壓環(huán)境下具有出色的功能，能夠承受航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的巨大壓力。

3.答案：d.陶瓷

解題思路：陶瓷材料因其優(yōu)異的隔熱功能，常被用于航天器外殼。

4.答案：b.鈦合金

解題思路：鈦合金具有良好的韌性、耐磨性和耐腐蝕性，是航空航天結(jié)構(gòu)材料的首選。

5.答案：c.超合金

解題思路：渦輪葉片需要承受極高的溫度和壓力，超合金因其耐高溫功能而成為首選材料。

6.答案：a.氮化硅涂層

解題思路：氮化硅涂層具有高溫抗氧化和抗腐蝕的特性，適用于航空航天材料。

7.答案：b.鎳基合金

解題思路：鎳基合金在高溫下具有優(yōu)異的功能，適用于航天器熱控制系統(tǒng)中的散熱器。

8.答案：c.硅橡膠

解題思路：硅橡膠具有良好的密封和隔振功能，適用于航天器上的密封件。二、多選題1.航空航天材料中，以下哪些材料屬于非金屬材料？

a.碳纖維

b.陶瓷

c.聚合物

d.不銹鋼

e.鈦合金

2.航天發(fā)動(dòng)機(jī)中，以下哪些材料可用于渦輪葉片？

a.鋼鐵

b.超合金

c.碳纖維

d.陶瓷基復(fù)合材料

e.塑料

3.以下哪些材料具有優(yōu)異的耐高溫功能？

a.鈦合金

b.超合金

c.碳纖維

d.陶瓷

e.鋼鐵

4.航空航天材料中，以下哪些材料可用于復(fù)合材料？

a.碳纖維

b.金屬纖維

c.陶瓷纖維

d.塑料

e.石墨

5.航天器上，以下哪些材料可用于制造結(jié)構(gòu)件？

a.鋁合金

b.鈦合金

c.超合金

d.陶瓷基復(fù)合材料

e.石墨

答案及解題思路：

1.答案：a,b,c

解題思路：非金屬材料是指不含金屬元素或含量極少的材料。碳纖維、陶瓷和聚合物都屬于這一類。不銹鋼和鈦合金含有金屬元素，因此不屬于非金屬材料。

2.答案：b,c,d

解題思路：渦輪葉片需要在高溫、高壓的環(huán)境下工作，因此需要使用耐高溫、耐腐蝕的材料。超合金、碳纖維和陶瓷基復(fù)合材料均能滿足這些要求，而鋼鐵和塑料耐高溫功能較差。

3.答案：a,b,c,d

解題思路：耐高溫功能是航空航天材料的重要指標(biāo)之一。鈦合金、超合金、碳纖維和陶瓷都具有優(yōu)異的耐高溫功能，適用于高溫環(huán)境。鋼鐵雖然也有一定的耐高溫功能，但相較于其他材料較弱。

4.答案：a,b,c,d,e

解題思路：復(fù)合材料是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料組成的。碳纖維、金屬纖維、陶瓷纖維、塑料和石墨都是常用的復(fù)合材料基體材料。

5.答案：a,b,c,d,e

解題思路：結(jié)構(gòu)件需要具備高強(qiáng)度、耐腐蝕等特性。鋁合金、鈦合金、超合金、陶瓷基復(fù)合材料和石墨都具備這些特性，適用于制造航天器結(jié)構(gòu)件。三、判斷題1.航空航天材料要求具有較高的比強(qiáng)度和比剛度。（√）

解題思路：航空航天器需要在極端環(huán)境下工作，因此其材料需要具備高比強(qiáng)度和比剛度，以保證輕質(zhì)化和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

2.鈦合金適用于制造航天發(fā)動(dòng)機(jī)葉片。（√）

解題思路：鈦合金因其優(yōu)異的高溫功能、良好的抗氧化性和抗蠕變功能，非常適合用于制造航天發(fā)動(dòng)機(jī)葉片。

3.陶瓷材料具有良好的耐磨性和耐腐蝕性。（√）

解題思路：陶瓷材料具有很高的熔點(diǎn)和良好的化學(xué)穩(wěn)定性，因此在耐磨和耐腐蝕方面表現(xiàn)出色，適合在高溫和腐蝕環(huán)境中使用。

4.航天器熱控制系統(tǒng)中的散熱器，只能使用金屬材料。（×）

解題思路：航天器熱控制系統(tǒng)的散熱器不僅可以使用金屬材料，還可以使用非金屬材料如碳纖維復(fù)合材料等，這些材料能夠提供良好的散熱功能。

5.碳纖維復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域中，僅用于制造結(jié)構(gòu)件。（×）

解題思路：碳纖維復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域中的應(yīng)用非常廣泛，除了用于制造結(jié)構(gòu)件外，還廣泛應(yīng)用于制造蒙皮、內(nèi)飾等，因其輕質(zhì)、高強(qiáng)度和良好的抗疲勞功能。四、填空題1.航空航天材料需要具備_______、_______、_______等功能。

解答：航空航天材料需要具備高溫穩(wěn)定性、強(qiáng)度高、耐腐蝕等功能。

2.鈦合金是一種_______、_______、_______的材料。

解答：鈦合金是一種重量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕的材料。

3.航天發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片的材料是_______，其主要特點(diǎn)是_______、_______。

解答：航天發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片的材料是鎢合金，其主要特點(diǎn)是耐高溫、高強(qiáng)度。

4.陶瓷基復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域中的主要應(yīng)用是_______、_______。

解答：陶瓷基復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域中的主要應(yīng)用是高溫結(jié)構(gòu)件和熱防護(hù)系統(tǒng)。

5.碳纖維復(fù)合材料是一種_______、_______、_______的材料。

解答：碳纖維復(fù)合材料是一種重量輕、強(qiáng)度高、模量大的材料。

答案及解題思路：

答案：

1.高溫穩(wěn)定性、強(qiáng)度高、耐腐蝕

2.重量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕

3.鎢合金、耐高溫、高強(qiáng)度

4.高溫結(jié)構(gòu)件、熱防護(hù)系統(tǒng)

5.重量輕、強(qiáng)度高、模量大

解題思路：

1.航空航天材料的選擇取決于其在極端環(huán)境下的功能表現(xiàn)，高溫穩(wěn)定性保證材料在高溫環(huán)境下的穩(wěn)定性，強(qiáng)度高保證結(jié)構(gòu)的安全性，耐腐蝕則是為了延長(zhǎng)材料的使用壽命。

2.鈦合金因其優(yōu)異的綜合功能，被廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域，其重量輕、強(qiáng)度高和耐腐蝕性使其成為理想的航空航天材料。

3.航天發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片需要在高溫、高壓的惡劣環(huán)境中工作，因此使用耐高溫、高強(qiáng)度的鎢合金材料。

4.陶瓷基復(fù)合材料因其耐高溫、耐磨損的特性，適用于制造航空航天高溫結(jié)構(gòu)件和熱防護(hù)系統(tǒng)。

5.碳纖維復(fù)合材料以其優(yōu)異的力學(xué)功能和輕量化特點(diǎn)，在航空航天領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。五、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述航空航天材料在結(jié)構(gòu)材料方面的應(yīng)用。

航空航天材料在結(jié)構(gòu)材料方面的應(yīng)用主要包括以下幾類：

a.航空航天用鋼：用于制造飛機(jī)機(jī)身、起落架等結(jié)構(gòu)件，具有高強(qiáng)度、高韌性和良好的焊接功能。

b.鋁合金：廣泛應(yīng)用于飛機(jī)機(jī)身、機(jī)翼等部位，具有良好的加工功能和耐腐蝕功能。

c.鈦合金：用于制造飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、渦輪盤(pán)等關(guān)鍵部件，具有高強(qiáng)度、耐高溫、耐腐蝕等特點(diǎn)。

d.航空復(fù)合材料：包括碳纖維增強(qiáng)塑料（CFRP）、玻璃纖維增強(qiáng)塑料（GFRP）等，用于制造飛機(jī)結(jié)構(gòu)件，具有輕質(zhì)高強(qiáng)、抗疲勞、抗沖擊等特點(diǎn)。

2.簡(jiǎn)述航空航天材料在功能材料方面的應(yīng)用。

航空航天材料在功能材料方面的應(yīng)用主要包括以下幾類：

a.熱障材料：用于保護(hù)飛機(jī)表面免受高溫燃燒氣體的侵蝕，如高溫陶瓷、高溫涂料等。

b.磁性材料：用于制造飛機(jī)的電磁鐵、磁懸浮軸承等部件，具有優(yōu)良的磁功能。

c.隔熱材料：用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)艙、客艙等，具有良好的隔熱功能。

d.電容材料：用于制造飛機(jī)的電子設(shè)備、天線等，具有優(yōu)良的電容功能。

3.簡(jiǎn)述復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域中的應(yīng)用。

復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域中的應(yīng)用十分廣泛，主要包括：

a.飛機(jī)機(jī)翼、機(jī)身、尾翼等結(jié)構(gòu)件。

b.飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、渦輪盤(pán)等關(guān)鍵部件。

c.飛機(jī)天線、天線罩等部件。

d.飛機(jī)內(nèi)飾、座椅等。

4.簡(jiǎn)述高溫材料在航空航天領(lǐng)域中的應(yīng)用。

高溫材料在航空航天領(lǐng)域中的應(yīng)用主要包括以下幾類：

a.飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片、渦輪盤(pán)等高溫部件。

b.火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴、燃燒室等高溫部件。

c.高溫合金、高溫陶瓷等材料的應(yīng)用。

5.簡(jiǎn)述新型材料在航空航天領(lǐng)域中的應(yīng)用。

新型材料在航空航天領(lǐng)域中的應(yīng)用主要包括以下幾類：

a.超導(dǎo)材料：用于制造飛機(jī)的磁懸浮軸承、超導(dǎo)電纜等。

b.輕質(zhì)高強(qiáng)金屬基復(fù)合材料：用于制造飛機(jī)結(jié)構(gòu)件，提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度。

c.金屬玻璃：用于制造飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)部件，具有良好的耐熱性和耐腐蝕性。

d.超高強(qiáng)度鋼：用于制造飛機(jī)機(jī)身、起落架等結(jié)構(gòu)件，提高飛機(jī)結(jié)構(gòu)功能。

答案及解題思路：

答案：

1.航空航天材料在結(jié)構(gòu)材料方面的應(yīng)用包括航空航天用鋼、鋁合金、鈦合金和航空復(fù)合材料等。

2.航空航天材料在功能材料方面的應(yīng)用包括熱障材料、磁性材料、隔熱材料和電容材料等。

3.復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域中的應(yīng)用包括飛機(jī)結(jié)構(gòu)件、發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、天線等。

4.高溫材料在航空航天領(lǐng)域中的應(yīng)用包括飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片、渦輪盤(pán)和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴等。

5.新型材料在航空航天領(lǐng)域中的應(yīng)用包括超導(dǎo)材料、輕質(zhì)高強(qiáng)金屬基復(fù)合材料、金屬玻璃和超高強(qiáng)度鋼等。

解題思路：

解答上述問(wèn)題，首先要明確各類航空航天材料的應(yīng)用領(lǐng)域，然后結(jié)合實(shí)際案例和航空航天技術(shù)中的材料應(yīng)用知識(shí)，進(jìn)行分類歸納和總結(jié)。同時(shí)注意結(jié)合最新的航空航天材料發(fā)展動(dòng)態(tài)，對(duì)各類材料的應(yīng)用前景進(jìn)行分析和展望。六、論述題1.論述航空航天材料在航天器制造中的重要性。

航空航天材料在航天器制造中的重要性體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

高強(qiáng)度與輕量化：航空航天材料需要具備高強(qiáng)度以承受巨大的載荷，同時(shí)保持輕量化以降低發(fā)射成本和提高效率。

耐高溫與低溫功能：在極端的溫度環(huán)境下，材料需保持結(jié)構(gòu)完整性，防止材料因溫度變化而產(chǎn)生變形或損壞。

耐腐蝕性：在太空環(huán)境中，材料需要抵抗微流星體、宇宙輻射等造成的腐蝕。

電磁兼容性：材料需滿足電磁屏蔽要求，防止電磁干擾。

2.論述航空航天材料的發(fā)展趨勢(shì)。

航空航天材料的發(fā)展趨勢(shì)主要包括：

新型合金材料：如鈦合金、鋁合金等，通過(guò)合金化處理提高材料的綜合功能。

復(fù)合材料：如碳纖維復(fù)合材料，以其高強(qiáng)度、低密度和良好的耐腐蝕性在航空航天領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

納米材料：納米材料在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊，有望提高材料的功能和功能。

智能材料：能夠根據(jù)外界環(huán)境或刺激自動(dòng)改變其功能的材料，有望在航空航天器上實(shí)現(xiàn)自修復(fù)和自我監(jiān)測(cè)。

3.論述我國(guó)航空航天材料的發(fā)展現(xiàn)狀。

我國(guó)航空航天材料的發(fā)展現(xiàn)狀

研發(fā)投入增加：和企業(yè)加大了對(duì)航空航天材料的研發(fā)投入，推動(dòng)了材料技術(shù)的進(jìn)步。

產(chǎn)業(yè)鏈逐步完善：從原材料到最終產(chǎn)品，我國(guó)航空航天材料產(chǎn)業(yè)鏈逐步完善，形成了較為完整的產(chǎn)業(yè)體系。

自主創(chuàng)新能力提升：我國(guó)在航空航天材料領(lǐng)域取得了一系列自主創(chuàng)新成果，部分材料已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

4.論述航空航天材料在航空航天器功能提升中的作用。

航空航天材料在航空航天器功能提升中的作用包括：

提高載荷能力：通過(guò)使用高強(qiáng)度材料，可以增加航空航天器的載重能力。

降低能耗：輕量化材料的應(yīng)用有助于降低飛行器的能耗，提高燃油效率。

提高可靠性：耐腐蝕、耐高溫等功能的材料有助于提高航空航天器的可靠性。

5.論述航空航天材料在綠色環(huán)保方面的作用。

航空航天材料在綠色環(huán)保方面的作用包括：

降低環(huán)境污染：通過(guò)使用環(huán)保材料，可以減少航空航天器對(duì)環(huán)境的污染。

回收利用：部分航空航天材料可以回收利用，減少資源浪費(fèi)。

節(jié)能降耗：輕量化材料和高效能材料的應(yīng)用有助于降低能源消耗。

答案及解題思路：

答案：

1.航空航天材料在航天器制造中的重要性主要體現(xiàn)在高強(qiáng)度與輕量化、耐高溫與低溫功能、耐腐蝕性和電磁兼容性等方面。

2.航空航天材料的發(fā)展趨勢(shì)包括新型合金材料、復(fù)合材料、納米材料和智能材料。

3.我國(guó)航空航天材料的發(fā)展現(xiàn)狀