航天工程材料知识练习题

综合试卷第=PAGE1*2-11页（共=NUMPAGES1*22页） 综合试卷第=PAGE1*22页（共=NUMPAGES1*22页）PAGE①姓名所在地区姓名所在地区身份证号密封线1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和所在地区名称。2.请仔细阅读各种题目的回答要求，在规定的位置填写您的答案。3.不要在试卷上乱涂乱画，不要在标封区内填写无关内容。一、选择题1.航天工程材料的主要特点包括：

A.耐高温

B.轻质高强

C.耐腐蚀

D.耐冲击

2.下列哪种材料不属于航天工程材料的范畴？

A.钛合金

B.不锈钢

C.塑料

D.复合材料

3.航天工程材料的力学功能主要包括：

A.强度

B.硬度

C.韧性

D.弹性

4.下列哪项不是航天工程材料的热功能要求？

A.热膨胀系数低

B.熔点高

C.导热系数高

D.耐高温

5.下列哪种材料适用于航天器结构件？

A.铝合金

B.钛合金

C.不锈钢

D.塑料

6.航天工程材料的化学功能主要包括：

A.耐腐蚀性

B.抗氧化性

C.耐高温性

D.耐冲击性

7.下列哪种材料适用于航天器密封件？

A.橡胶

B.塑料

C.金属

D.复合材料

8.航天工程材料的环境适应性主要包括：

A.耐辐射

B.耐高温

C.耐腐蚀

D.耐冲击

答案及解题思路：

1.答案：A,B,C,D

解题思路：航天工程材料需满足多种特点以保证其在极端环境中的功能稳定，耐高温、轻质高强、耐腐蚀和耐冲击都是其核心特点。

2.答案：C

解题思路：塑料因其耐高温性差、力学功能相对较低等特性，通常不被视为航天工程材料。

3.答案：A,B,C,D

解题思路：航天工程材料的力学功能要求高，强度、硬度、韧性和弹性都是衡量其力学功能的关键指标。

4.答案：C

解题思路：航天工程材料需要具备良好的热稳定性，导热系数高会使得材料在高温环境下散热效果差，不利于其功能发挥。

5.答案：B

解题思路：钛合金具有优异的力学功能和耐腐蚀性，是航天器结构件的理想材料。

6.答案：A,B

解题思路：耐腐蚀性和抗氧化性是航天工程材料的重要化学功能要求，耐高温性和耐冲击性则主要涉及物理功能。

7.答案：A

解题思路：橡胶具有良好的弹性和密封功能，适用于航天器密封件。

8.答案：A,B,C,D

解题思路：航天工程材料的环境适应性包括多种因素，耐辐射、耐高温、耐腐蚀和耐冲击均是其必须具备的功能。二、填空题1.航天工程材料按照用途可分为【结构材料】、【功能材料】、【复合材料】等。

2.航天工程材料的基本功能包括【强度】、【塑性】、【硬度】、【韧性】等。

3.航天工程材料的热功能主要包括【热导率】、【比热容】、【热膨胀系数】等。

4.航天工程材料的化学功能主要包括【耐腐蚀性】、【抗氧化性】、【抗燃性】等。

5.航天工程材料的环境适应性主要包括【耐高温性】、【耐低温性】、【耐辐射性】等。

6.航天工程材料的力学功能主要包括【弹性】、【塑性】、【硬度】、【疲劳强度】等。

7.航天工程材料的物理功能主要包括【密度】、【熔点】、【热导率】等。

8.航天工程材料的耐久性主要包括【耐磨性】、【耐老化性】、【耐候性】等。

答案及解题思路：

答案：

1.结构材料、功能材料、复合材料

2.强度、塑性、硬度、韧性

3.热导率、比热容、热膨胀系数

4.耐腐蚀性、抗氧化性、抗燃性

5.耐高温性、耐低温性、耐辐射性

6.弹性、塑性、硬度、疲劳强度

7.密度、熔点、热导率

8.耐磨性、耐老化性、耐候性

解题思路：

1.航天工程材料按照用途分类，了解各类材料的应用领域。

2.基本功能包括材料的基本物理特性，理解这些功能对材料在航天工程中的应用意义。

3.热功能与材料的温度适应性和热管理能力密切相关。

4.化学功能关系到材料在极端环境中的稳定性和可靠性。

5.环境适应性保证材料在各种空间环境中的功能持久性。

6.力学功能是材料承受载荷的能力，直接影响结构的强度和安全性。

7.物理功能如密度和熔点影响材料的制造过程和最终应用。

8.耐久性保证材料在长期使用中保持功能不退化。三、判断题1.航天工程材料的热膨胀系数应尽可能高。（×）

解题思路：航天工程材料的热膨胀系数应尽可能低，因为高热膨胀系数会导致材料在温度变化时产生较大的变形，影响其结构稳定性和功能。

2.航天工程材料的化学稳定性要求越高，其耐腐蚀功能越好。（√）

解题思路：化学稳定性高的材料通常具有较好的耐腐蚀功能，因为它们不容易与周围环境中的化学物质发生反应。

3.航天工程材料的弹性模量越高，其抗变形能力越强。（√）

解题思路：弹性模量是材料抵抗形变的能力的量度，高弹性模量的材料在受力时不易发生形变，因此其抗变形能力较强。

4.航天工程材料的密度越小，其抗冲击功能越强。（×）

解题思路：密度较小的材料在同等体积下质量较轻，抗冲击功能通常较差，因为它们在受到冲击时不易承受较大的力。

5.航天工程材料的抗氧化功能越好，其使用寿命越长。（√）

解题思路：抗氧化功能好的材料不易被氧化，从而延长其使用寿命，特别是在高温和腐蚀性环境中。

6.航天工程材料的耐辐射功能越高，其抗辐射损伤能力越强。（√）

解题思路：耐辐射功能高的材料在受到辐射时，能更好地抵抗辐射损伤，保持其功能稳定。

7.航天工程材料的耐冲击功能越好，其抗断裂能力越强。（√）

解题思路：耐冲击功能好的材料在受到冲击时能吸收更多的能量，从而减少断裂的可能性。

8.航天工程材料的导热系数越高，其传热功能越好。（√）

解题思路：导热系数高的材料能够更有效地传递热量，因此其传热功能较好，适用于需要良好热管理的航天器部件。四、简答题1.简述航天工程材料的特点。

答案：

航天工程材料的特点主要包括：高比强度和高比刚度、高温功能好、抗辐射功能强、耐腐蚀性好、质量轻、尺寸稳定性高、加工功能好等。

解题思路：

航天工程材料需满足极端环境下的使用要求，因此特点总结应涵盖材料的物理、化学和机械功能。

2.简述航天工程材料的应用领域。

答案：

航天工程材料的应用领域广泛，包括火箭发动机、卫星结构、航天器热防护系统、天线和传感器、地面设备等。

解题思路：

结合航天工程中各个系统和部件的功能，列出材料的具体应用场景。

3.简述航天工程材料的主要功能要求。

答案：

航天工程材料的主要功能要求包括：力学功能、热功能、电功能、磁功能、化学稳定性、生物相容性等。

解题思路：

分析航天器在不同工作环境下所需材料的功能，从而得出主要功能要求。

4.简述航天工程材料的分类。

答案：

航天工程材料主要分为：金属材料、陶瓷材料、复合材料、高分子材料和半导体材料等。

解题思路：

根据材料的化学组成和性质，将航天工程材料进行分类。

5.简述航天工程材料的发展趋势。

答案：

航天工程材料的发展趋势包括：轻量化、高强度、耐高温、抗辐射、多功能一体化、智能材料等。

解题思路：

结合航天技术的发展需求和未来摸索方向，预测材料的发展趋势。五、论述题1.论述航天工程材料在航天器结构中的应用。

论述要点：

材料选择标准（如强度、刚度、耐腐蚀性、耐高温性等）

常用材料（如钛合金、铝合金、复合材料等）

典型应用案例（如空间站结构、卫星结构等）

2.论述航天工程材料在航天器推进系统中的应用。

论述要点：

推进系统对材料的要求（如燃烧效率、耐高温性、轻质性等）

常用推进材料（如液氢、液氧、固体火箭推进剂等）

材料在推进系统中的具体应用（如燃烧室材料、喷管材料等）

3.论述航天工程材料在航天器热控制系统中的应用。

论述要点：

热控制材料的选择标准（如热传导率、膨胀系数、耐热性等）

常用热控制材料（如隔热材料、散热材料等）

材料在热控制系统中的应用案例（如热防护系统、散热器等）

4.论述航天工程材料在航天器电子系统中的应用。

论述要点：

电子系统对材料的要求（如导电性、绝缘性、耐辐射性等）

常用电子材料（如半导体材料、导电陶瓷等）

材料在电子系统中的应用（如集成电路基板、电磁屏蔽材料等）

5.论述航天工程材料在航天器生命保障系统中的应用。

论述要点：

生命保障系统对材料的要求（如生物相容性、耐久性、环保性等）

常用生命保障材料（如生物传感器材料、过滤材料等）

材料在生命保障系统中的应用（如空气过滤系统、水处理系统等）

答案及解题思路：

1.航天工程材料在航天器结构中的应用。

答案：

航天器结构材料需满足轻质、高强度、耐高温和耐腐蚀等要求。钛合金和铝合金因其优异的强度和低密度被广泛应用于航天器结构中。例如国际空间站的结构框架主要由铝合金构成。

解题思路：

分析航天器结构对材料的要求，结合实际案例说明常用材料的特性和应用。

2.航天工程材料在航天器推进系统中的应用。

答案：

推进系统材料需具备高燃烧效率和耐高温功能。液氢和液氧作为火箭推进剂，其容器材料需耐高温和高压。固体火箭推进剂通常使用耐高温的复合材料。

解题思路：

分析推进系统对材料的要求，列举常用材料及其在推进系统中的具体应用。

3.航天工程材料在航天器热控制系统中的应用。

答案：

热控制系统材料需具备良好的热传导率和热膨胀系数。隔热材料如陶瓷纤维被用于隔热层，散热材料如铝基复合材料用于散热器。

解题思路：

分析热控制系统对材料的要求，介绍常用材料的特性和在系统中的应用。

4.航天工程材料在航天器电子系统中的应用。