航空航天材料學(xué)選擇題集

綜合試卷第=PAGE1*2-11頁（共=NUMPAGES1*22頁） 綜合試卷第=PAGE1*22頁（共=NUMPAGES1*22頁）PAGE①姓名所在地區(qū)姓名所在地區(qū)身份證號(hào)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(hào)和所在地區(qū)名稱。2.請仔細(xì)閱讀各種題目的回答要求，在規(guī)定的位置填寫您的答案。3.不要在試卷上亂涂亂畫，不要在標(biāo)封區(qū)內(nèi)填寫無關(guān)內(nèi)容。一、單項(xiàng)選擇題1.航空航天材料應(yīng)具備的主要功能特點(diǎn)包括哪些？

A.高強(qiáng)度、高剛度、耐高溫、耐腐蝕

B.輕量化、高比強(qiáng)度、高比剛度、耐疲勞

C.高熱導(dǎo)率、高導(dǎo)電率、高抗氧化性

D.以上都是

2.下列哪一項(xiàng)不是高溫合金材料的典型應(yīng)用？

A.航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片

B.航天器熱防護(hù)系統(tǒng)

C.航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室

D.航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)葉片

3.下列材料中，不屬于耐熱合金的是：

A.鎳基高溫合金

B.鈦合金

C.鋁合金

D.鉬合金

4.下列哪種材料屬于非晶態(tài)材料？

A.鋼鐵

B.鈦合金

C.非晶態(tài)金屬玻璃

D.碳纖維

5.航空航天用復(fù)合材料的主要類型包括：

A.碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料

B.玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料

C.金屬基復(fù)合材料

D.以上都是

6.下列哪項(xiàng)不是金屬基復(fù)合材料的優(yōu)點(diǎn)？

A.高強(qiáng)度、高剛度

B.良好的耐腐蝕性

C.良好的導(dǎo)電性

D.良好的耐高溫性

7.下列材料中，不屬于耐腐蝕材料的是：

A.鎳基合金

B.鈦合金

C.鋁合金

D.鉛合金

8.下列哪種材料不屬于航空航天用結(jié)構(gòu)材料？

A.鈦合金

B.鎂合金

C.高強(qiáng)度不銹鋼

D.玻璃

答案及解題思路：

1.答案：D

解題思路：航空航天材料應(yīng)具備多種功能特點(diǎn)，以保證其在極端環(huán)境下的使用功能。高強(qiáng)度、高剛度、耐高溫、耐腐蝕等都是關(guān)鍵功能特點(diǎn)。

2.答案：B

解題思路：高溫合金材料主要用于高溫環(huán)境，如航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片、燃燒室等，而航天器熱防護(hù)系統(tǒng)一般使用耐高溫陶瓷材料。

3.答案：C

解題思路：耐熱合金通常指能在高溫下保持穩(wěn)定功能的合金，而鋁合金在高溫下功能會(huì)顯著下降，不屬于耐熱合金。

4.答案：C

解題思路：非晶態(tài)材料是指沒有長程有序結(jié)構(gòu)的材料，非晶態(tài)金屬玻璃是一種典型的非晶態(tài)材料。

5.答案：D

解題思路：航空航天用復(fù)合材料包括碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料、玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料等。

6.答案：C

解題思路：金屬基復(fù)合材料具有高強(qiáng)度、高剛度、良好的耐腐蝕性和耐高溫性，但導(dǎo)電性通常不如純金屬。

7.答案：D

解題思路：耐腐蝕材料是指能在腐蝕環(huán)境中保持穩(wěn)定功能的材料，而鉛合金在腐蝕環(huán)境中容易發(fā)生腐蝕。

8.答案：D

解題思路：航空航天用結(jié)構(gòu)材料主要包括鈦合金、鎂合金、高強(qiáng)度不銹鋼等，玻璃主要用于非結(jié)構(gòu)部件。二、多項(xiàng)選擇題1.航空航天材料的力學(xué)功能主要包括哪些？

A.彈性模量

B.抗拉強(qiáng)度

C.剪切強(qiáng)度

D.疲勞極限

E.斷裂韌性

2.下列哪些材料屬于航空航天用高溫材料？

A.鎳基合金

B.鈦合金

C.鈦鋁合金

D.鈦碳化物

E.鋁合金

3.航空航天用合金材料的強(qiáng)化方法有哪些？

A.固溶強(qiáng)化

B.晶粒細(xì)化

C.形變強(qiáng)化

D.時(shí)效強(qiáng)化

E.熱處理強(qiáng)化

4.下列哪些材料屬于航空航天用非金屬材料？

A.石墨

B.碳纖維

C.玻璃纖維

D.陶瓷

E.聚合物

5.航空航天用復(fù)合材料的主要應(yīng)用領(lǐng)域有哪些？

A.結(jié)構(gòu)件

B.航空器表面涂層

C.防熱材料

D.燃料儲(chǔ)罐

E.電子設(shè)備

6.下列哪些因素會(huì)影響航空航天材料的疲勞功能？

A.材料的化學(xué)成分

B.材料的微觀結(jié)構(gòu)

C.載荷特性

D.工作環(huán)境

E.材料的加工工藝

7.下列哪些材料屬于航空航天用功能材料？

A.航空器隱身材料

B.航空器耐腐蝕材料

C.航空器隔熱材料

D.航空器電磁屏蔽材料

E.航空器耐磨材料

8.航空航天用材料的失效形式有哪些？

A.脆性斷裂

B.柔性斷裂

C.疲勞斷裂

D.塑性變形

E.氧化

答案及解題思路：

1.答案：A,B,C,D,E

解題思路：航空航天材料的力學(xué)功能主要包括彈性模量、抗拉強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度、疲勞極限和斷裂韌性，這些都是評價(jià)材料功能的重要指標(biāo)。

2.答案：A,B,C,D

解題思路：高溫材料需具備良好的耐高溫功能，鎳基合金、鈦合金、鈦鋁合金和鈦碳化物均屬于航空航天用高溫材料。

3.答案：A,B,C,D,E

解題思路：合金材料的強(qiáng)化方法有固溶強(qiáng)化、晶粒細(xì)化、形變強(qiáng)化、時(shí)效強(qiáng)化和熱處理強(qiáng)化，這些方法可以提高材料的力學(xué)功能。

4.答案：A,B,C,D,E

解題思路：航空航天用非金屬材料主要包括石墨、碳纖維、玻璃纖維、陶瓷和聚合物，這些材料在航空航天領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。

5.答案：A,B,C,D,E

解題思路：航空航天用復(fù)合材料主要應(yīng)用于結(jié)構(gòu)件、航空器表面涂層、防熱材料、燃料儲(chǔ)罐和電子設(shè)備等領(lǐng)域。

6.答案：A,B,C,D,E

解題思路：影響航空航天材料疲勞功能的因素包括材料的化學(xué)成分、微觀結(jié)構(gòu)、載荷特性、工作環(huán)境和加工工藝。

7.答案：A,B,C,D,E

解題思路：航空航天用功能材料包括隱身材料、耐腐蝕材料、隔熱材料、電磁屏蔽材料和耐磨材料，這些材料具有特定的功能特性。

8.答案：A,B,C,D,E

解題思路：航空航天用材料的失效形式主要有脆性斷裂、柔性斷裂、疲勞斷裂、塑性變形和氧化，這些失效形式對航空器的安全運(yùn)行造成威脅。三、判斷題1.航空航天材料應(yīng)具備輕量化、高強(qiáng)度、耐腐蝕、耐高溫等功能。

答案：正確

解題思路：航空航天材料因需承受極端環(huán)境，如高速飛行、極端溫度等，因此必須具備輕量化以減少燃料消耗，高強(qiáng)度以保證結(jié)構(gòu)完整，耐腐蝕以防止材料在惡劣環(huán)境中損壞，耐高溫以應(yīng)對高溫燃燒環(huán)境。

2.高溫合金材料適用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)等高溫環(huán)境。

答案：正確

解題思路：高溫合金材料因其優(yōu)異的高溫強(qiáng)度和耐熱性，被廣泛應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)等高溫環(huán)境中，能夠承受長時(shí)間的高溫工作。

3.航空航天用復(fù)合材料比傳統(tǒng)金屬材料更輕、更結(jié)實(shí)。

答案：正確

解題思路：復(fù)合材料通常由高強(qiáng)度纖維和輕質(zhì)樹脂組成，相較于傳統(tǒng)金屬材料，它們具有更高的比強(qiáng)度和比剛度，因此在保持輕量化的同時(shí)能夠提供更高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

4.非晶態(tài)材料在航空航天領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

答案：正確

解題思路：非晶態(tài)材料由于缺乏長程有序結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)異的機(jī)械功能和耐腐蝕性，在航空航天領(lǐng)域如軸承、齒輪等部件的應(yīng)用前景廣闊。

5.金屬基復(fù)合材料可以提高航空航天材料的耐腐蝕功能。

答案：正確

解題思路：金屬基復(fù)合材料通過引入其他金屬或非金屬元素，可以改善材料表面的保護(hù)層，從而提高其耐腐蝕功能。

6.航空航天用材料的疲勞功能主要取決于其組織結(jié)構(gòu)。

答案：正確

解題思路：材料的組織結(jié)構(gòu)直接影響到其微觀應(yīng)力分布和疲勞裂紋的萌生與擴(kuò)展，因此對材料的疲勞功能有重要影響。

7.航空航天用功能材料主要用于提高航空器的功能和壽命。

答案：正確

解題思路：功能材料如超導(dǎo)材料、形狀記憶合金等，通過其特殊功能可以顯著提升航空器的功能，并延長其使用壽命。

8.航空航天用材料的失效形式主要包括疲勞、磨損、腐蝕等。

答案：正確

解題思路：航空航天材料在使用過程中，由于持續(xù)承受載荷和環(huán)境因素的影響，常見的失效形式包括疲勞、磨損和腐蝕，這些因素都會(huì)導(dǎo)致材料功能下降和結(jié)構(gòu)損壞。四、填空題1.航空航天材料應(yīng)具備____耐高溫____、____耐腐蝕____、____高強(qiáng)度____等功能特點(diǎn)。

2.下列材料中，____鎳基合金____是典型的耐熱合金材料。

3.航空航天用復(fù)合材料的主要類型包括____碳纖維增強(qiáng)塑料____、____玻璃纖維增強(qiáng)塑料____、____復(fù)合材料____等。

4.下列材料中，____木材____不屬于航空航天用結(jié)構(gòu)材料。

5.航空航天用非金屬材料主要包括____陶瓷____、____塑料____、____復(fù)合材料____等。

6.航空航天用材料的疲勞功能主要取決于其____化學(xué)成分____、____微觀結(jié)構(gòu)____和____表面處理____。

7.航空航天用材料的失效形式主要包括____疲勞失效____、____應(yīng)力腐蝕開裂____、____高溫氧化____等。

8.金屬基復(fù)合材料可以提高航空航天材料的____比強(qiáng)度____、____比剛度____和____耐熱性____。

答案及解題思路：

1.答案：耐高溫、耐腐蝕、高強(qiáng)度

解題思路：航空航天材料需承受極端溫度和壓力，因此耐高溫、耐腐蝕和高強(qiáng)度是基本要求。

2.答案：鎳基合金

解題思路：鎳基合金因其優(yōu)異的耐高溫功能而被廣泛應(yīng)用于高溫環(huán)境下的航空航天部件。

3.答案：碳纖維增強(qiáng)塑料、玻璃纖維增強(qiáng)塑料、復(fù)合材料

解題思路：復(fù)合材料因其優(yōu)異的綜合功能，是航空航天領(lǐng)域的常用材料。

4.答案：木材

解題思路：木材由于其重量大、易腐蝕、不耐高溫等特性，不適合用作航空航天結(jié)構(gòu)材料。

5.答案：陶瓷、塑料、復(fù)合材料

解題思路：非金屬材料在航空航天中應(yīng)用廣泛，陶瓷、塑料和復(fù)合材料因其特定的功能優(yōu)勢被選用。

6.答案：化學(xué)成分、微觀結(jié)構(gòu)、表面處理

解題思路：這些因素共同影響材料的疲勞功能，決定材料在循環(huán)載荷下的抗斷裂能力。

7.答案：疲勞失效、應(yīng)力腐蝕開裂、高溫氧化

解題思路：航空航天材料在極端環(huán)境中可能出現(xiàn)的失效形式，需針對性地進(jìn)行材料選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

8.答案：比強(qiáng)度、比剛度、耐熱性

解題思路：金屬基復(fù)合材料通過結(jié)合金屬的高強(qiáng)度和復(fù)合材料的輕質(zhì)特性，提高了材料的整體功能。五、簡答題1.簡述航空航天材料的主要功能特點(diǎn)。

答案：

航空航天材料的主要功能特點(diǎn)包括：

1.高強(qiáng)度：能夠承受巨大的機(jī)械載荷。

2.高剛度：保證結(jié)構(gòu)在受力時(shí)的穩(wěn)定性。

3.良好的耐熱性：能夠在高溫環(huán)境下保持功能。

4.耐腐蝕性：抵抗環(huán)境介質(zhì)的侵蝕。

5.良好的減重性：降低飛行器的自重，提高燃油效率。

6.高可靠性：保證飛行安全。

7.良好的加工功能：便于制造和裝配。

解題思路：

解答此題時(shí)，應(yīng)從航空航天材料的基本要求出發(fā)，總結(jié)出其在強(qiáng)度、剛度、耐熱性、耐腐蝕性、減重性、可靠性和加工功能等方面的特點(diǎn)。

2.簡述航空航天用高溫材料的主要類型和應(yīng)用。

答案：

航空航天用高溫材料的主要類型包括：

1.航空高溫合金：用于制造渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、渦輪盤等。

2.耐熱陶瓷：用于制造燃燒室、噴管等高溫部件。

3.耐熱復(fù)合材料：用于制造高溫結(jié)構(gòu)部件。

應(yīng)用方面，這些材料主要用于制造飛機(jī)、火箭、衛(wèi)星等高溫部件。

解題思路：

解答此題時(shí)，應(yīng)列舉航空航天用高溫材料的常見類型，并說明其具體應(yīng)用領(lǐng)域。

3.簡述航空航天用復(fù)合材料的主要類型和應(yīng)用。

答案：

航空航天用復(fù)合材料的主要類型包括：

1.碳纖維增強(qiáng)塑料（CFRP）：用于制造飛機(jī)機(jī)身、機(jī)翼等。

2.玻璃纖維增強(qiáng)塑料（GFRP）：用于制造飛機(jī)蒙皮、天線罩等。

3.金屬基復(fù)合材料（MMC）：用于制造發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、渦輪盤等。

4.陶瓷基復(fù)合材料（CMC）：用于制造高溫結(jié)構(gòu)部件。

應(yīng)用方面，這些材料廣泛應(yīng)用于飛機(jī)、火箭、衛(wèi)星等。

解題思路：

解答此題時(shí)，應(yīng)列舉航空航天用復(fù)合材料的常見類型，并說明其具體應(yīng)用領(lǐng)域。

4.簡述航空航天用材料的強(qiáng)化方法。

答案：

航空航天用材料的強(qiáng)化方法包括：

1.加熱處理：通過改變材料的微觀結(jié)構(gòu)來提高強(qiáng)度和硬度。

2.形變處理：通過拉伸、壓縮、彎曲等加工方式來提高材料的力學(xué)功能。

3.表面處理：通過涂層、陽極氧化等方法來提高材料的耐腐蝕性和耐磨性。

4.復(fù)合材料：通過將不同材料復(fù)合在一起，發(fā)揮各自優(yōu)勢來提高材料的綜合功能。

解題思路：

解答此題時(shí)，應(yīng)列舉航空航天用材料的強(qiáng)化方法，并簡要說明每種方法的作用。

5.簡述航空航天用材料的失效形式及影響因素。

答案：

航空航天用材料的失效形式包括：

1.脆性斷裂：由于材料內(nèi)部缺陷導(dǎo)致的斷裂。

2.塑性變形：材料在受力時(shí)發(fā)生永久變形。

3.腐蝕：材料與環(huán)境介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致功能下降。

4.疲勞斷裂：材料在循環(huán)載荷作用下發(fā)生的斷裂。

影響因素包括：材料本身的功能、環(huán)境條件、載荷類型、溫度等。

解題思路：

解答此題時(shí)，應(yīng)列舉航空航天用材料的失效形式，并分析導(dǎo)致這些失效的因素。六、論述題1.論述航空航天材料在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用。

[論述題內(nèi)容]

航空發(fā)動(dòng)機(jī)作為航空器的核心動(dòng)力裝置，對材料的要求極高。論述航空航天材料在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用，可以包括以下方面：

高溫合金在渦輪葉片和渦輪盤中的應(yīng)用；

復(fù)合材料在風(fēng)扇和壓氣機(jī)葉片中的應(yīng)用；

耐高溫陶瓷涂層在燃燒室和渦輪噴嘴中的應(yīng)用；

超合金在渦輪葉片和渦輪盤中的耐腐蝕功能；

輕質(zhì)高強(qiáng)金屬在發(fā)動(dòng)機(jī)框架和葉片中的應(yīng)用。

2.論述航空航天材料在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用。

[論述題內(nèi)容]

火箭發(fā)動(dòng)機(jī)在極端高溫、高壓和高速環(huán)境下工作，對材料的要求極為苛刻。論述航空航天材料在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用，可以涵蓋：

耐高溫合金在火箭噴管和燃燒室中的應(yīng)用；

耐燒蝕復(fù)合材料在噴管和燃燒室中的保護(hù)作用；

耐高溫陶瓷在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)中的隔熱和抗熱震功能；

超合金在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪和泵輪中的應(yīng)用；

高強(qiáng)度鋼在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)部件中的應(yīng)用。

3.論述航空航天材料在衛(wèi)星、飛船等航天器中的應(yīng)用。

[論述題內(nèi)容]

衛(wèi)星和飛船等航天器在太空中需要承受極端的溫度變化和輻射，對材料的要求極高。論述航空航天材料在這些航天器中的應(yīng)用，包括：

耐高溫和低溫材料在衛(wèi)星和飛船結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用；

耐輻射材料在衛(wèi)星和飛船電子設(shè)備中的應(yīng)用；

輕質(zhì)高強(qiáng)材料在衛(wèi)星和飛船結(jié)構(gòu)中的減輕重量；

高功能復(fù)合材料在衛(wèi)星和飛船太陽能電池板中的應(yīng)用；

耐腐蝕材料在衛(wèi)星和飛船表面涂層中的應(yīng)用。

4.論述航空航天材料在航空器結(jié)構(gòu)件中的應(yīng)用。

[論述題內(nèi)容]

航空器結(jié)構(gòu)件承受著巨大的載荷和應(yīng)力，對材料的要求非常嚴(yán)格。論述航空航天材料在航空器結(jié)構(gòu)件中的應(yīng)用，可以從以下角度展開：

超合金在飛機(jī)機(jī)身和機(jī)