航空航天材料科學(xué)練習(xí)題及答案姓名_________________________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、選擇題1.下列哪種材料屬于航空航天材料？

A.鋼鐵

B.鋁合金

C.玻璃

D.塑料

2.航空航天材料的主要特點(diǎn)不包括以下哪項(xiàng)？

A.高強(qiáng)度

B.高韌性

C.高耐熱性

D.高導(dǎo)電性

3.下列哪種材料的密度最??？

A.鈦合金

B.鈦合金復(fù)合材料

C.鈦合金金屬陶瓷

D.鈦合金玻璃纖維

4.下列哪種材料的耐腐蝕性最好？

A.鈦合金

B.鎳基合金

C.鉬合金

D.鎢合金

5.下列哪種材料的疲勞功能最好？

A.鈦合金

B.鎳基合金

C.鉬合金

D.鎢合金

6.下列哪種材料的耐高溫功能最好？

A.鈦合金

B.鎳基合金

C.鉬合金

D.鎢合金

7.下列哪種材料的抗沖擊功能最好？

A.鈦合金

B.鎳基合金

C.鉬合金

D.鎢合金

8.下列哪種材料的抗輻射功能最好？

A.鈦合金

B.鎳基合金

C.鉬合金

D.鎢合金

答案及解題思路：

1.答案：B

解題思路：航空航天材料要求輕質(zhì)高強(qiáng)，鋁合金因其優(yōu)異的功能，廣泛用于航空航天領(lǐng)域，而鋼鐵、玻璃和塑料的密度或功能不符合航空航天材料的要求。

2.答案：D

解題思路：航空航天材料需要具有高強(qiáng)度、高韌性和高耐熱性以承受極端條件，但導(dǎo)電性并非主要考慮因素。

3.答案：D

解題思路：鈦合金玻璃纖維復(fù)合材料的密度較純鈦合金要小，適用于要求輕量化的航空航天結(jié)構(gòu)。

4.答案：B

解題思路：鎳基合金在高溫和腐蝕環(huán)境中表現(xiàn)出極佳的耐腐蝕性，常用于高溫部件。

5.答案：A

解題思路：鈦合金因其良好的疲勞功能，在航空航天中廣泛應(yīng)用。

6.答案：D

解題思路：鎢合金在高溫下仍能保持強(qiáng)度，是耐高溫材料的代表。

7.答案：A

解題思路：鈦合金的抗沖擊功能良好，適用于承受較大動(dòng)載荷的航空航天結(jié)構(gòu)。

8.答案：C

解題思路：鉬合金具有良好的抗輻射功能，常用于核能相關(guān)領(lǐng)域。二、填空題1.航空航天材料的主要特點(diǎn)包括：______、______、______、______、______。

答案：高強(qiáng)度、高剛度、耐高溫、耐腐蝕、輕質(zhì)高強(qiáng)

解題思路：航空航天材料需要承受極端的環(huán)境條件，因此它們必須具備高強(qiáng)度和高剛度以承受結(jié)構(gòu)負(fù)載。耐高溫和耐腐蝕特性保證材料在高溫和腐蝕環(huán)境中仍能保持功能。輕質(zhì)高強(qiáng)則是在保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的同時(shí)減輕整體重量，提高燃油效率。

2.航空航天材料的應(yīng)用領(lǐng)域包括：______、______、______、______。

答案：機(jī)體結(jié)構(gòu)、熱防護(hù)系統(tǒng)、推進(jìn)系統(tǒng)、電子設(shè)備

解題思路：航空航天材料的應(yīng)用非常廣泛，包括支撐飛機(jī)或航天器結(jié)構(gòu)的機(jī)體材料，保護(hù)飛行器免受高溫和熱沖擊的熱防護(hù)系統(tǒng)，提供推力的推進(jìn)系統(tǒng)，以及用于電子設(shè)備的材料。

3.航空航天材料的研究方向包括：______、______、______、______。

答案：新型高功能材料、復(fù)合材料、納米材料、智能材料

解題思路：科技的發(fā)展，航空航天材料的研究不斷深入，新型高功能材料的研究旨在提高材料的功能；復(fù)合材料的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，納米材料的研究則著重于材料的微觀結(jié)構(gòu)和功能；智能材料的研究則關(guān)注材料在環(huán)境變化下的自適應(yīng)性。

4.航空航天材料的加工工藝包括：______、______、______、______。

答案：鑄造、鍛造、焊接、熱處理

解題思路：航空航天材料的加工工藝需要保證材料在加工過(guò)程中的功能不受損害。鑄造和鍛造用于形成復(fù)雜形狀的金屬部件，焊接用于連接不同部件，而熱處理則用于改善材料的機(jī)械功能。

5.航空航天材料的測(cè)試方法包括：______、______、______、______。

答案：力學(xué)功能測(cè)試、熱功能測(cè)試、化學(xué)功能測(cè)試、電功能測(cè)試

解題思路：測(cè)試航空航天材料的方法多種多樣，力學(xué)功能測(cè)試用于評(píng)估材料的強(qiáng)度和韌性，熱功能測(cè)試用于確定材料在高溫下的穩(wěn)定性，化學(xué)功能測(cè)試評(píng)估材料的耐腐蝕性，電功能測(cè)試則用于評(píng)估材料的導(dǎo)電性和絕緣性。三、判斷題1.航空航天材料必須具有高強(qiáng)度、高韌性、高耐熱性、高耐腐蝕性、高抗沖擊性等特點(diǎn)。

（正確）

解題思路：航空航天材料在極端的飛行條件下，如高速度、高溫、高壓和極端的腐蝕環(huán)境，需要具備這些特性以保證飛行器的結(jié)構(gòu)完整性和功能正常。

2.航空航天材料在加工過(guò)程中，必須嚴(yán)格控制溫度和壓力，以保證材料的功能。

（正確）

解題思路：加工過(guò)程中的溫度和壓力會(huì)直接影響材料的微觀結(jié)構(gòu)和功能，因此嚴(yán)格的控制是保證材料達(dá)到預(yù)定功能標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵。

3.航空航天材料的疲勞功能主要取決于其化學(xué)成分和熱處理工藝。

（正確）

解題思路：疲勞功能是指材料在反復(fù)載荷作用下抵抗裂紋產(chǎn)生和擴(kuò)展的能力?；瘜W(xué)成分決定了材料的內(nèi)在強(qiáng)度和韌性，而熱處理工藝則影響了材料的微觀組織和功能。

4.航空航天材料的耐高溫功能主要取決于其密度和熱膨脹系數(shù)。

（錯(cuò)誤）

解題思路：耐高溫功能主要取決于材料的熔點(diǎn)、熱導(dǎo)率和氧化速率等。雖然密度和熱膨脹系數(shù)在一定程度上影響材料的耐熱性，但它們不是決定性的因素。

5.航空航天材料的抗輻射功能主要取決于其化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

（正確）

解題思路：輻射對(duì)材料功能的影響很大，化學(xué)成分決定了材料的輻射穩(wěn)定性，而結(jié)構(gòu)特點(diǎn)則影響了材料在輻射環(huán)境下的反應(yīng)和損傷程度。

答案及解題思路：

1.正確

航空航天材料要求具有高強(qiáng)度、高韌性等特性以保證飛行安全。

2.正確

控制加工過(guò)程中的溫度和壓力，有助于避免材料功能的劣化。

3.正確

化學(xué)成分和熱處理工藝直接影響材料的疲勞壽命。

4.錯(cuò)誤

耐高溫功能主要取決于熔點(diǎn)、熱導(dǎo)率等物理化學(xué)性質(zhì)。

5.正確

抗輻射功能與材料的化學(xué)成分和微觀結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述航空航天材料的主要特點(diǎn)。

航空航天材料的主要特點(diǎn)包括：

高強(qiáng)度：能夠承受極端的力學(xué)負(fù)荷，如高強(qiáng)度、高剛度；

高溫功能：在高溫環(huán)境下保持穩(wěn)定的物理和化學(xué)功能；

低溫功能：在低溫環(huán)境下保持穩(wěn)定的功能；

抗腐蝕性：在惡劣的化學(xué)環(huán)境中保持長(zhǎng)期穩(wěn)定；

耐磨損性：在高速運(yùn)動(dòng)和摩擦條件下保持結(jié)構(gòu)完整性；

熱障涂層：具有優(yōu)異的熱防護(hù)功能；

輕量化：在保證功能的前提下，材料本身重量輕，有助于減輕整體重量。

2.簡(jiǎn)述航空航天材料的應(yīng)用領(lǐng)域。

航空航天材料的應(yīng)用領(lǐng)域包括：

飛機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)：如機(jī)身、機(jī)翼、尾翼等；

飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)：如渦輪葉片、燃燒室等；

飛機(jī)控制系統(tǒng)：如液壓系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)等；

飛機(jī)電子設(shè)備：如傳感器、顯示器等；

飛機(jī)內(nèi)飾：如座椅、地板等。

3.簡(jiǎn)述航空航天材料的研究方向。

航空航天材料的研究方向包括：

超合金的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用；

復(fù)合材料的研究與設(shè)計(jì)；

高功能陶瓷材料的研究；

非晶態(tài)材料的研究與應(yīng)用；

新型納米材料的研究。

4.簡(jiǎn)述航空航天材料的加工工藝。

航空航天材料的加工工藝包括：

粉末冶金：如粉末熱壓、粉末激光熔覆等；

精密鑄造：如熔模鑄造、離心鑄造等；

焊接技術(shù)：如激光焊接、電子束焊接等；

表面處理技術(shù)：如陽(yáng)極氧化、熱障涂層等；

金屬塑性加工：如軋制、拉伸、擠壓等。

5.簡(jiǎn)述航空航天材料的測(cè)試方法。

航空航天材料的測(cè)試方法包括：

力學(xué)功能測(cè)試：如拉伸、壓縮、彎曲等；

熱功能測(cè)試：如高溫氧化、熱疲勞等；

電磁功能測(cè)試：如導(dǎo)電率、介電常數(shù)等；

腐蝕功能測(cè)試：如耐腐蝕性、耐應(yīng)力腐蝕等；

紅外光譜測(cè)試：如成分分析、結(jié)構(gòu)分析等。

答案及解題思路：

1.答案：航空航天材料的主要特點(diǎn)包括高強(qiáng)度、高溫功能、低溫功能、抗腐蝕性、耐磨損性、熱障涂層和輕量化。

解題思路：根據(jù)航空航天材料的特點(diǎn)，結(jié)合其應(yīng)用領(lǐng)域和實(shí)際需求，對(duì)材料功能進(jìn)行歸納總結(jié)。

2.答案：航空航天材料的應(yīng)用領(lǐng)域包括飛機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)、飛機(jī)控制系統(tǒng)、飛機(jī)電子設(shè)備和飛機(jī)內(nèi)飾。

解題思路：列舉航空航天材料在不同部件和設(shè)備中的應(yīng)用，從而說(shuō)明其應(yīng)用領(lǐng)域。

3.答案：航空航天材料的研究方向包括超合金的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用、復(fù)合材料的研究與設(shè)計(jì)、高功能陶瓷材料的研究、非晶態(tài)材料的研究與應(yīng)用和新型納米材料的研究。

解題思路：根據(jù)航空航天材料的發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合最新研究熱點(diǎn)，列舉材料研究方向。

4.答案：航空航天材料的加工工藝包括粉末冶金、精密鑄造、焊接技術(shù)、表面處理技術(shù)和金屬塑性加工。

解題思路：根據(jù)航空航天材料的特點(diǎn)和實(shí)際需求，介紹不同加工工藝的原理和應(yīng)用。

5.答案：航空航天材料的測(cè)試方法包括力學(xué)功能測(cè)試、熱功能測(cè)試、電磁功能測(cè)試、腐蝕功能測(cè)試和紅外光譜測(cè)試。

解題思路：根據(jù)航空航天材料功能測(cè)試的需求，介紹不同測(cè)試方法的目的和原理。五、論述題1.結(jié)合實(shí)例，論述航空航天材料在航空器中的應(yīng)用。

解題思路：首先介紹航空航天材料的基本類型，如超合金、復(fù)合材料、陶瓷材料等。然后結(jié)合具體實(shí)例，如波音787Dreamliner使用的碳纖維復(fù)合材料，說(shuō)明這些材料在航空器機(jī)體結(jié)構(gòu)、機(jī)翼、尾翼等部分的應(yīng)用，以及這些應(yīng)用如何提高航空器的功能。

答案：

航空航天材料在航空器中的應(yīng)用非常廣泛。以波音787Dreamliner為例，其機(jī)身大量使用了碳纖維復(fù)合材料，這種材料具有高強(qiáng)度、低密度的特點(diǎn)，使得飛機(jī)在減輕自重的同時(shí)提高了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和抗疲勞功能。復(fù)合材料的應(yīng)用還減少了維修頻率，延長(zhǎng)了使用壽命。

2.分析航空航天材料發(fā)展趨勢(shì)及其對(duì)航空器功能的影響。

解題思路：首先概述航空航天材料的發(fā)展趨勢(shì)，如輕量化、高功能、耐高溫、耐腐蝕等。然后分析這些趨勢(shì)如何影響航空器的功能，如提高載重能力、延長(zhǎng)航程、降低能耗等。

答案：

航空航天材料的發(fā)展趨勢(shì)主要集中在輕量化、高功能和多功能化。這些趨勢(shì)對(duì)航空器功能的影響顯著。例如采用輕量化材料如鈦合金和復(fù)合材料，可以減輕飛機(jī)自重，從而提高載重能力和航程，同時(shí)降低燃油消耗。

3.論述航空航天材料在航天器中的應(yīng)用及其對(duì)航天器功能的影響。

解題思路：介紹航天器中常用的材料，如高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、耐高溫合金等。然后結(jié)合實(shí)例，如國(guó)際空間站使用的材料，說(shuō)明這些材料在航天器機(jī)體、推進(jìn)系統(tǒng)、熱控制系統(tǒng)等部分的應(yīng)用，以及這些應(yīng)用如何提高航天器的功能。

答案：

航空航天材料在航天器中的應(yīng)用同樣重要。以國(guó)際空間站為例，其推進(jìn)系統(tǒng)使用了耐高溫合金，能夠在極端溫度下工作，保證了推進(jìn)系統(tǒng)的可靠性和效率。同時(shí)航天器的外部結(jié)構(gòu)采用了高溫結(jié)構(gòu)陶瓷，增強(qiáng)了耐熱功能，保護(hù)了航天器的安全。

4.分析航空航天材料在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用及其對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)功能的影響。

解題思路：介紹航空發(fā)動(dòng)機(jī)中常用的材料，如高溫合金、陶瓷涂層等。然后分析這些材料如何提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率、耐久性和安全性，從而提升發(fā)動(dòng)機(jī)功能。

答案：

航空航天材料在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用極為關(guān)鍵。例如高溫合金被廣泛用于發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片，它們能夠在高溫、高壓環(huán)境下保持功能，提高發(fā)