航空航天材料應(yīng)用知識練習(xí)題集姓名_________________________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.下列材料中，屬于高溫結(jié)構(gòu)陶瓷的是（）

a.Ti6Al4V

b.TiB2

c.Ni基高溫合金

d.碳纖維增強復(fù)合材料

答案：b

解題思路：高溫結(jié)構(gòu)陶瓷主要指能在高溫環(huán)境下保持較高強度的陶瓷材料。TiB2（二硼化鈦）是高溫結(jié)構(gòu)陶瓷的代表，因其具有優(yōu)異的高溫穩(wěn)定性和機械強度而被廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。

2.航空航天材料在高溫、高壓、強腐蝕環(huán)境下使用時，對其功能影響最大的因素是（）

a.化學(xué)成分

b.熱處理

c.制造工藝

d.應(yīng)力狀態(tài)

答案：a

解題思路：在極端環(huán)境下，材料的化學(xué)成分直接決定了其抗氧化、耐腐蝕、抗熱震等功能。因此，化學(xué)成分是影響航空航天材料功能的關(guān)鍵因素。

3.下列材料中，具有良好的耐熱功能的是（）

a.硅鋁合金

b.錳鋁合金

c.不銹鋼

d.鈦合金

答案：d

解題思路：鈦合金因其熔點高、強度高、耐腐蝕、耐高溫等特點，在航空航天材料中得到了廣泛應(yīng)用，是優(yōu)良的耐熱材料。

4.航空航天材料在承受循環(huán)載荷時，其功能下降的原因是（）

a.晶粒長大

b.位錯增殖

c.晶界滑移

d.微裂紋萌生

答案：d

解題思路：循環(huán)載荷作用下，材料表面容易萌生微裂紋，導(dǎo)致疲勞破壞。微裂紋萌生是循環(huán)載荷下材料功能下降的主要原因。

5.下列材料中，具有良好的導(dǎo)電功能的是（）

a.金屬玻璃

b.石墨

c.納米碳管

d.聚酰亞胺

答案：b

解題思路：石墨具有優(yōu)異的導(dǎo)電功能，常被用作電極材料等。

6.航空航天材料在高速飛行中，其表面材料的主要作用是（）

a.保溫

b.抑菌

c.抗燒蝕

d.導(dǎo)電

答案：c

解題思路：在高速飛行過程中，材料表面溫度極高，需要采用抗燒蝕材料以保護航天器。

7.下列材料中，具有高強度和低密度的是（）

a.超高強度不銹鋼

b.鎂合金

c.鈦合金

d.超高強度鈦合金

答案：d

解題思路：高強度和低密度是航空航天材料的重要特性。超高強度鈦合金兼具這兩個特點，是航空航天領(lǐng)域常用的材料。

8.航空航天材料在耐腐蝕性方面要求較高的是（）

a.航天器殼體材料

b.航天器燃料罐材料

c.航天器結(jié)構(gòu)件材料

d.航天器電子元器件材料

答案：b

解題思路：航天器燃料罐材料需要接觸燃料，因此對其耐腐蝕性要求較高。二、填空題1.航空航天材料通常分為（結(jié)構(gòu)材料）、（功能材料）、（特殊用途材料）等類別。

2.鈦合金是一種具有優(yōu)良功能的航空航天材料，其特點是（高強度）、（低密度）、（耐腐蝕性）。

3.金屬陶瓷是一種復(fù)合材料，它由（金屬）、（陶瓷）等組成，具有（高硬度）、（高溫穩(wěn)定性）、（抗熱震性）等優(yōu)點。

4.航天器殼體材料通常選用（鈦合金）、（鋁合金）、（復(fù)合材料）等材料。

5.飛行器發(fā)動機材料要求具備（高溫穩(wěn)定性）、（抗氧化性）、（高比強度）、（耐腐蝕性）等功能。

答案及解題思路：

1.答案：結(jié)構(gòu)材料、功能材料、特殊用途材料。

解題思路：根據(jù)航空航天材料的分類，結(jié)合其應(yīng)用特點，可得出上述分類。

2.答案：高強度、低密度、耐腐蝕性。

解題思路：了解鈦合金的特性，分析其在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用，得出其具備上述特點。

3.答案：金屬、陶瓷、高硬度、高溫穩(wěn)定性、抗熱震性。

解題思路：分析金屬陶瓷的組成及特性，了解其在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用，得出其具有上述優(yōu)點。

4.答案：鈦合金、鋁合金、復(fù)合材料。

解題思路：結(jié)合航天器殼體材料在航空航天中的應(yīng)用，分析其功能要求，得出常用材料。

5.答案：高溫穩(wěn)定性、抗氧化性、高比強度、耐腐蝕性。

解題思路：根據(jù)飛行器發(fā)動機材料的功能要求，分析其在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用，得出所需具備的功能。三、判斷題1.航空航天材料的熱穩(wěn)定性與其化學(xué)成分無關(guān)。（×）

解題思路：航空航天材料的熱穩(wěn)定性與其化學(xué)成分密切相關(guān)。化學(xué)成分決定了材料在高溫下的穩(wěn)定性和抗熱震功能，因此化學(xué)成分是影響熱穩(wěn)定性的重要因素。

2.航空航天材料在低溫環(huán)境下使用時，其硬度會提高。（√）

解題思路：在低溫環(huán)境下，許多金屬材料會由于馬氏體轉(zhuǎn)變而變得更為硬化，因此其硬度會提高。這種變化是材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)在低溫下的相變導(dǎo)致的。

3.航空航天材料的疲勞壽命與其表面粗糙度無關(guān)。（×）

解題思路：航空航天材料的疲勞壽命與其表面粗糙度有直接關(guān)系。表面粗糙度可以影響應(yīng)力集中，進而影響材料的疲勞功能，粗糙表面更容易發(fā)生疲勞裂紋，從而縮短疲勞壽命。

4.鈦合金具有較高的耐熱功能。（√）

解題思路：鈦合金以其良好的耐熱功能而著稱，在高溫下仍能保持較高的強度和穩(wěn)定性，因此在航空航天領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

5.航空航天材料在高溫環(huán)境下使用時，其抗蠕變功能較差。（×）

解題思路：航空航天材料在高溫環(huán)境下需要具備良好的抗蠕變功能，以保證結(jié)構(gòu)在長時間工作下的穩(wěn)定性。許多高溫合金和復(fù)合材料都經(jīng)過特殊設(shè)計，以提高其在高溫環(huán)境下的抗蠕變功能。四、簡答題1.簡述航空航天材料的分類及特點。

答案：

航空航天材料主要分為以下幾類：

金屬材料：包括鋁合金、鈦合金、不銹鋼等，具有高強度、耐腐蝕、易于加工等特點。

高強度合金：如鎳基合金，具有良好的高溫功能和耐腐蝕性。

復(fù)合材料：如碳纖維增強塑料，具有高強度、低密度、耐高溫等特點。

陶瓷材料：如氧化鋁陶瓷，具有高硬度、耐高溫、耐腐蝕等特點。

解題思路：

首先列舉航空航天材料的常見分類，然后分別對每類材料的特點進行簡要描述。

2.說明鈦合金在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用。

答案：

鈦合金在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛，主要包括：

飛機結(jié)構(gòu)件：如機身、機翼、尾翼等，利用其高強度和耐腐蝕性。

發(fā)動機部件：如渦輪葉片、燃燒室等，利用其耐高溫和耐腐蝕性。

航天器部件：如火箭發(fā)動機殼體、衛(wèi)星平臺等，利用其輕質(zhì)和高強度。

解題思路：

列舉鈦合金的主要應(yīng)用領(lǐng)域，然后針對每個領(lǐng)域具體說明鈦合金的應(yīng)用實例。

3.分析金屬陶瓷在航空航天材料中的優(yōu)缺點。

答案：

金屬陶瓷在航空航天材料中的優(yōu)點包括：

高硬度：能夠承受較大的機械應(yīng)力。

耐高溫：在高溫環(huán)境下仍能保持良好的功能。

耐腐蝕：在腐蝕性環(huán)境中具有較好的耐久性。

金屬陶瓷的缺點包括：

熱膨脹系數(shù)大：在溫度變化時易發(fā)生形變。

熱導(dǎo)率低：不利于熱量的傳導(dǎo)和散失。

加工難度大：制造過程中需要特殊的加工技術(shù)。

解題思路：

分別列舉金屬陶瓷的優(yōu)點和缺點，并對每個優(yōu)點和缺點進行簡要分析。

4.航空航天材料在制備過程中，如何保證其功能？

答案：

航空航天材料在制備過程中，為保證其功能，需采取以下措施：

嚴(yán)格控制原料質(zhì)量：保證原料的純度和成分符合要求。

優(yōu)化制備工藝：采用先進的制備技術(shù)，如粉末冶金、熱壓燒結(jié)等。

加強質(zhì)量檢測：對材料進行嚴(yán)格的質(zhì)量檢測，保證其功能符合標(biāo)準(zhǔn)。

考慮材料的熱處理：通過熱處理改善材料的組織結(jié)構(gòu)和功能。

解題思路：

列舉保證航空航天材料功能的措施，并對每個措施進行簡要說明。五、論述題1.航空航天材料在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用重要作用

耐高溫

航空航天器在飛行過程中，表面溫度可高達數(shù)百度，因此需要使用耐高溫材料。

鈦合金、高溫合金等在發(fā)動機、渦輪葉片等部件中的應(yīng)用。

耐腐蝕

航空航天器在長期飛行過程中，需抵抗大氣中的氧氣、水蒸氣、鹽霧等腐蝕性物質(zhì)。

鋁鋰合金、不銹鋼等在結(jié)構(gòu)件和表面涂層中的應(yīng)用。

輕量化

航空航天器重量直接影響到其運載能力和飛行功能。

碳纖維復(fù)合材料、鋁鋰合金等在機體結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。

2.航空航天材料的發(fā)展趨勢

新材料

輕質(zhì)高強金屬材料，如鈦合金、鋁合金等。

高溫結(jié)構(gòu)陶瓷，如碳化硅、氮化硅等。

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。

新工藝

先進成形技術(shù)，如激光熔覆、電子束熔融等。

低溫處理技術(shù)，如真空熱處理、等離子體處理等。

答案及解題思路：

1.航空航天材料在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用重要作用

答案：

耐高溫：航空航天材料在耐高溫方面的應(yīng)用主要是為了承受飛行過程中的高溫環(huán)境，例如鈦合金、高溫合金等。

耐腐蝕：航空航天材料在耐腐蝕方面的應(yīng)用主要是為了防止結(jié)構(gòu)件在長期飛行過程中受到大氣腐蝕，例如鋁鋰合金、不銹鋼等。

輕量化：航空航天材料在輕量化方面的應(yīng)用主要是為了減輕機體重量，提高運載能力和飛行功能，例如碳纖維復(fù)合材料、鋁鋰合金等。

解題思路：

分析航空航天飛行過程中的高溫、腐蝕、重量等問題，確定耐高溫、耐腐蝕、輕量化在航空航天材料中的重要作用。

結(jié)合具體材料的應(yīng)用實例，闡述其在相應(yīng)領(lǐng)域