航空航天材料應(yīng)用知識考題

航空航天材料應(yīng)用知識考題姓名_________________________地址_______________________________學(xué)號______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------線--------------------------1.請首先在試卷的標(biāo)封處填寫您的姓名，身份證號和地址名稱。2.請仔細(xì)閱讀各種題目，在規(guī)定的位置填寫您的答案。一、選擇題1.下列哪種材料屬于航空航天高溫合金？

A.鈦合金

B.鎂合金

C.鈦合金和鎳基合金

D.鋁合金

2.航空航天材料中，以下哪一項(xiàng)不是超合金？

A.Inconel合金

B.Hastelloy合金

C.Duplex合金

D.Inconel合金和Hastelloy合金

3.下列哪項(xiàng)不是航空航天用復(fù)合材料？

A.碳纖維復(fù)合材料

B.玻璃纖維復(fù)合材料

C.石墨烯復(fù)合材料

D.鈦合金復(fù)合材料

4.航空航天材料的疲勞功能，以下哪項(xiàng)說法正確？

A.疲勞功能越好，材料的壽命越短

B.疲勞功能越好，材料的壽命越長

C.疲勞功能與材料壽命沒有關(guān)系

D.以上說法都不正確

5.下列哪種材料不屬于航空航天用的耐腐蝕材料？

A.不銹鋼

B.鋁合金

C.鎳基合金

D.鈦合金

6.下列哪種材料具有良好的高溫抗氧化功能？

A.鋁合金

B.鎳基合金

C.鈦合金

D.不銹鋼

7.航空航天材料在高溫下的強(qiáng)度和塑性，以下哪項(xiàng)說法正確？

A.溫度升高，強(qiáng)度和塑性都下降

B.溫度升高，強(qiáng)度下降，塑性上升

C.溫度升高，強(qiáng)度和塑性都上升

D.以上說法都不正確

8.下列哪種材料不屬于航空航天用的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料？

A.鈦合金

B.鎂合金

C.碳纖維復(fù)合材料

D.鋁合金

答案及解題思路：

1.答案：C

解題思路：航空航天高溫合金通常指的是能在高溫環(huán)境下保持高強(qiáng)度的合金，其中鎳基合金（如Inconel合金）是最常用的，而鈦合金和鎳基合金的結(jié)合使用可以提供更全面的功能。因此，選項(xiàng)C是正確的。

2.答案：C

解題思路：Inconel合金和Hastelloy合金都是超合金，Duplex合金也是超合金的一種，它結(jié)合了奧氏體和鐵素體的特性。因此，選項(xiàng)C是不屬于超合金的。

3.答案：D

解題思路：鈦合金復(fù)合材料并不是常見的航空航天用復(fù)合材料。碳纖維復(fù)合材料、玻璃纖維復(fù)合材料和石墨烯復(fù)合材料都是航空航天材料中的常用復(fù)合材料。

4.答案：B

解題思路：疲勞功能好的材料意味著它能夠在重復(fù)載荷下承受更多的循環(huán)次數(shù)而不發(fā)生破壞，因此其壽命會(huì)更長。

5.答案：B

解題思路：鋁合金雖然具有一定的耐腐蝕性，但在航空航天領(lǐng)域，不銹鋼、鎳基合金和鈦合金更常被用作耐腐蝕材料。

6.答案：B

解題思路：鎳基合金在高溫下具有良好的抗氧化功能，是航空航天高溫應(yīng)用中的首選材料。

7.答案：A

解題思路：在航空航天應(yīng)用中，高溫會(huì)導(dǎo)致材料的強(qiáng)度下降，而塑性可能會(huì)保持或略有上升，但總體上強(qiáng)度下降更為顯著。

8.答案：A

解題思路：在航空航天領(lǐng)域，輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料通常指的是鎂合金、鋁鎂合金和碳纖維復(fù)合材料等，鈦合金雖然輕但通常不用于結(jié)構(gòu)材料。二、填空題1.航空航天材料的基本功能要求包括：__________、__________、__________、__________。

高溫功能

耐腐蝕功能

輕量化

強(qiáng)度與剛度

2.高溫合金按照成分分為__________合金、__________合金和__________合金。

鋁基合金

鈦合金

鎳基合金

3.復(fù)合材料是由__________和__________兩種或兩種以上材料組成的。

基體材料

增強(qiáng)材料

4.航空航天用耐腐蝕材料主要包括__________、__________、__________和__________。

鎳基合金

鈦合金

高溫合金

鈦合金基復(fù)合材料

5.航空航天用輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料主要包括__________、__________、__________和__________。

碳纖維增強(qiáng)塑料

鈦合金

鋁合金

碳化硅陶瓷

答案及解題思路：

答案：

1.高溫功能、耐腐蝕功能、輕量化、強(qiáng)度與剛度

2.鋁基合金、鈦合金、鎳基合金

3.基體材料、增強(qiáng)材料

4.鎳基合金、鈦合金、高溫合金、鈦合金基復(fù)合材料

5.碳纖維增強(qiáng)塑料、鈦合金、鋁合金、碳化硅陶瓷

解題思路：

1.航空航天材料的基本功能要求是根據(jù)材料在極端環(huán)境下的使用需求來確定的，包括材料在高溫下的功能、抗腐蝕能力、重量輕以及足夠的強(qiáng)度和剛度。

2.高溫合金的分類是根據(jù)其主要的成分來劃分的，鋁基合金、鈦合金和鎳基合金都是常見的分類。

3.復(fù)合材料是由基體材料和增強(qiáng)材料組成的，基體材料提供主要的力學(xué)功能，而增強(qiáng)材料則負(fù)責(zé)提高材料的特定功能。

4.航空航天用耐腐蝕材料的選擇是基于材料在航空器服役過程中的耐腐蝕性要求，常見的包括鎳基合金、鈦合金、高溫合金和鈦合金基復(fù)合材料。

5.航空航天用輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料的選擇是為了減輕結(jié)構(gòu)重量，提高燃油效率和載重能力，常見的包括碳纖維增強(qiáng)塑料、鈦合金、鋁合金和碳化硅陶瓷。三、判斷題1.航空航天材料在高溫下的強(qiáng)度和塑性會(huì)溫度升高而提高。（×）

解題思路：航空航天材料在高溫環(huán)境下，其功能表現(xiàn)通常表現(xiàn)為強(qiáng)度降低和塑性減小。這是由于高溫會(huì)導(dǎo)致材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化，如晶粒長大和熱膨脹等，從而影響材料的力學(xué)功能。

2.高溫合金的耐腐蝕功能越好，其使用壽命越長。（√）

解題思路：高溫合金主要用于高溫、高壓和腐蝕性環(huán)境下的應(yīng)用，其耐腐蝕功能直接影響使用壽命。耐腐蝕功能越好，材料在惡劣環(huán)境下的抵抗能力越強(qiáng)，從而延長其使用壽命。

3.航空航天用復(fù)合材料中，碳纖維復(fù)合材料的強(qiáng)度和模量最高。（√）

解題思路：碳纖維復(fù)合材料因其具有高強(qiáng)度、高模量和低密度等優(yōu)異功能，在航空航天領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。與其他復(fù)合材料相比，碳纖維復(fù)合材料的強(qiáng)度和模量更高。

4.鎂合金具有優(yōu)異的耐腐蝕功能。（×）

解題思路：鎂合金的耐腐蝕功能相對較差，易受到大氣中的氧氣、水汽和鹽分等腐蝕介質(zhì)的影響。在實(shí)際應(yīng)用中，鎂合金通常需要經(jīng)過表面處理以提高其耐腐蝕功能。

5.航空航天用耐腐蝕材料中，不銹鋼的耐腐蝕功能最好。（×）

解題思路：在航空航天領(lǐng)域，不銹鋼雖然具有良好的耐腐蝕功能，但并非最佳選擇。一些特殊合金，如鎳基高溫合金和鈦合金等，具有更高的耐腐蝕功能，適用于更為嚴(yán)苛的環(huán)境。不銹鋼在某些特定環(huán)境下，如弱腐蝕性環(huán)境，仍具有較高的應(yīng)用價(jià)值。四、簡答題1.簡述航空航天材料的基本功能要求。

解題思路：

航空航天材料的基本功能要求主要包括：高強(qiáng)度、高剛度、高耐磨性、耐腐蝕性、耐高溫性、良好的加工功能、足夠的韌性以及低的熱膨脹系數(shù)等。

答案：

航空航天材料的基本功能要求包括高強(qiáng)度、高剛度、高耐磨性、耐腐蝕性、耐高溫性、良好的加工功能、足夠的韌性以及低的熱膨脹系數(shù)等。

2.簡述高溫合金的分類及其應(yīng)用。

解題思路：

高溫合金的分類一般包括耐熱合金、耐熱耐蝕合金、耐熱抗氧化合金等，其應(yīng)用領(lǐng)域涵蓋航空發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪葉片、渦輪盤等。

答案：

高溫合金的分類主要包括耐熱合金、耐熱耐蝕合金、耐熱抗氧化合金等，其應(yīng)用領(lǐng)域包括航空發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪葉片、渦輪盤等。

3.簡述復(fù)合材料的組成和特點(diǎn)。

解題思路：

復(fù)合材料的組成一般包括基體材料和增強(qiáng)材料。其特點(diǎn)包括高強(qiáng)度、高剛度、耐腐蝕性、耐高溫性等。

答案：

復(fù)合材料的組成包括基體材料和增強(qiáng)材料。其特點(diǎn)包括高強(qiáng)度、高剛度、耐腐蝕性、耐高溫性等。

4.簡述航空航天用耐腐蝕材料的種類及其特點(diǎn)。

解題思路：

航空航天用耐腐蝕材料包括不銹鋼、鈦合金、鋁合金等，具有耐腐蝕、輕質(zhì)、高強(qiáng)度等特點(diǎn)。

答案：

航空航天用耐腐蝕材料包括不銹鋼、鈦合金、鋁合金等，具有耐腐蝕、輕質(zhì)、高強(qiáng)度等特點(diǎn)。

5.簡述航空航天用輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料的種類及其特點(diǎn)。

解題思路：

航空航天用輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料包括碳纖維復(fù)合材料、玻璃纖維復(fù)合材料、鋁合金等，具有輕質(zhì)、高強(qiáng)度、良好的加工功能等特點(diǎn)。

答案：

航空航天用輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料包括碳纖維復(fù)合材料、玻璃纖維復(fù)合材料、鋁合金等，具有輕質(zhì)、高強(qiáng)度、良好的加工功能等特點(diǎn)。五、論述題1.結(jié)合實(shí)際，論述航空航天材料在航空器設(shè)計(jì)中的重要性。

航空航天材料在航空器設(shè)計(jì)中的重要性：

材料功能直接影響航空器的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、重量和可靠性。

航空材料的選擇對航空器的燃油效率、速度和航程有顯著影響。

高溫合金、復(fù)合材料等新型材料的應(yīng)用，極大提升了航空器的功能和安全性。

2.論述高溫合金在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用及發(fā)展趨勢。

高溫合金在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用：

發(fā)動(dòng)機(jī)部件：渦輪葉片、渦輪盤等。

加熱交換器：用于熱交換的管材和翅片。

壓氣機(jī)部件：葉片、輪盤等。

高溫合金的發(fā)展趨勢：

提高耐高溫、抗氧化、抗蠕變功能。

開發(fā)新型高溫合金，以適應(yīng)更嚴(yán)苛的環(huán)境。

采用粉末冶金等先進(jìn)制造技術(shù)，提高材料功能。

3.論述復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用及發(fā)展趨勢。

復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用：

結(jié)構(gòu)件：機(jī)翼、尾翼、機(jī)身等。

燃油箱：輕質(zhì)、高強(qiáng)度、耐腐蝕。

航天器部件：天線、太陽能電池板等。

復(fù)合材料的發(fā)展趨勢：

提高材料的強(qiáng)度、剛度和耐久性。

開發(fā)新型復(fù)合材料，如碳纖維復(fù)合材料、玻璃纖維復(fù)合材料等。

優(yōu)化復(fù)合材料的設(shè)計(jì)和制造工藝。

4.論述航空航天用耐腐蝕材料在航空器中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢。

航空航天用耐腐蝕材料在航空器中的應(yīng)用：

結(jié)構(gòu)件：機(jī)翼、尾翼、機(jī)身等。

航天器部件：天線、太陽能電池板等。

發(fā)動(dòng)機(jī)部件：渦輪葉片、渦輪盤等。

航空航天用耐腐蝕材料的發(fā)展趨勢：

提高材料的耐腐蝕功能，延長使用壽命。

開發(fā)新型耐腐蝕材料，如鈦合金、不銹鋼等。

優(yōu)化材料的應(yīng)用設(shè)計(jì)，提高材料的抗腐蝕能力。

5.論述航空航天用輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料在航空器中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢。

航空航天用輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料在航空器中的應(yīng)用：

結(jié)構(gòu)件：機(jī)翼、尾翼、機(jī)身等。

航天器部件：天線、太陽能電池板等。

發(fā)動(dòng)機(jī)部件：渦輪葉片、渦輪盤等。

航空航天用輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料的發(fā)展趨勢：

提高材料的輕質(zhì)功能，降低航空器的重量。

開發(fā)新型輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料，如鋁合金、鈦合金等。

優(yōu)化材料的應(yīng)用設(shè)計(jì)，提高材料的輕質(zhì)效果。

答案及解題思路：

答案：

1.航空航天材料在航空器設(shè)計(jì)中的重要性體現(xiàn)在其直接影響航空器的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、重量、可靠性和燃油效率等方面，是提升航空器功能的關(guān)鍵因素。

2.高溫合金在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用主要集中在發(fā)動(dòng)機(jī)部件，發(fā)展趨勢是提高耐高溫、抗氧化、抗蠕變功能，并開發(fā)新型高溫合金。

3.復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用廣泛，發(fā)展趨勢是提高材料的強(qiáng)度、剛度和耐久性，并開發(fā)新型復(fù)合材料。

4.航空航天用耐腐蝕材料在航空器中的應(yīng)用廣泛，發(fā)展趨勢是提高材料的耐腐蝕功能