航空航天材料知识点梳理

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.航空航天材料的基本功能特点包括：

A.耐高温、耐腐蚀、高强度

B.重量轻、耐高温、耐冲击

C.重量轻、高强度、耐腐蚀

D.耐高温、耐冲击、耐磨损

2.以下哪种材料不属于航空航天材料？

A.钛合金

B.陶瓷材料

C.钢铁

D.铝合金

3.以下哪种材料的熔点最高？

A.钛合金

B.陶瓷材料

C.钢铁

D.铝合金

4.以下哪种材料具有良好的耐腐蚀功能？

A.钛合金

B.陶瓷材料

C.钢铁

D.铝合金

5.以下哪种材料的抗冲击功能最好？

A.钛合金

B.陶瓷材料

C.钢铁

D.铝合金

6.以下哪种材料的密度最小？

A.钛合金

B.陶瓷材料

C.钢铁

D.铝合金

7.以下哪种材料的抗拉强度最高？

A.钛合金

B.陶瓷材料

C.钢铁

D.铝合金

8.以下哪种材料具有良好的热稳定性？

A.钛合金

B.陶瓷材料

C.钢铁

D.铝合金

答案及解题思路：

1.答案：C

解题思路：航空航天材料的基本功能特点主要是重量轻、高强度和耐腐蚀，因此选项C正确。

2.答案：C

解题思路：钢铁材料虽然强度高，但重量较重，不适合航空航天应用，因此选项C不属于航空航天材料。

3.答案：B

解题思路：陶瓷材料通常具有很高的熔点，因此选项B正确。

4.答案：A

解题思路：钛合金以其优异的耐腐蚀功能在航空航天领域得到广泛应用，因此选项A正确。

5.答案：B

解题思路：陶瓷材料因其脆性，抗冲击功能不如钛合金，因此选项B正确。

6.答案：D

解题思路：铝合金的密度较小，是减轻飞机等航空航天器重量的理想材料，因此选项D正确。

7.答案：B

解题思路：陶瓷材料具有很高的抗拉强度，因此选项B正确。

8.答案：B

解题思路：陶瓷材料具有良好的热稳定性，适用于高温环境，因此选项B正确。二、填空题1.航空航天材料按其物理状态可分为____固态____、____液态____和____气态____。

2.航空航天材料按其用途可分为____结构材料____、____功能材料____、____复合材料____和____特殊用途材料____。

3.航空航天材料按其功能可分为____高温材料____、____超导材料____、____形状记忆合金____和____陶瓷材料____。

4.航空航天材料按其制备方法可分为____粉末冶金____、____热处理____和____化学气相沉积____。

5.航空航天材料按其结构可分为____金属结构____、____非金属结构____和____复合材料结构____。

答案及解题思路：

答案：

1.固态、液态、气态

2.结构材料、功能材料、复合材料、特殊用途材料

3.高温材料、超导材料、形状记忆合金、陶瓷材料

4.粉末冶金、热处理、化学气相沉积

5.金属结构、非金属结构、复合材料结构

解题思路：

1.物理状态是材料的一种基本分类，固态、液态、气态是根据材料的物理形态来划分的。

2.根据材料在航空航天中的具体用途，可以分为结构材料、功能材料、复合材料和特殊用途材料。

3.按照材料在不同环境下的功能，可以分为高温材料、超导材料、形状记忆合金和陶瓷材料。

4.制备方法是制造材料的技术手段，粉末冶金、热处理和化学气相沉积是常见的制备方法。

5.材料结构是指材料本身的微观结构，金属结构、非金属结构和复合材料结构是根据材料的结构类型来分类的。三、判断题1.航空航天材料在高温、高压、高速等极端环境下仍能保持其功能。（）

2.航空航天材料具有轻质、高强度、耐高温、耐腐蚀等特点。（）

3.钛合金是一种常用的航空航天材料，具有良好的耐腐蚀功能。（）

4.陶瓷材料具有优良的耐高温功能，但强度较低。（）

5.钢铁材料的密度较大，不利于航空航天器的设计。（）

6.铝合金具有良好的抗拉强度，但耐腐蚀功能较差。（）

7.航空航天材料在制备过程中应尽量避免污染环境。（）

8.航空航天材料的研究与发展对航空航天事业具有重要意义。（）

答案及解题思路：

1.答案：√

解题思路：航空航天材料在极端环境下需要保持其功能，以保证飞行器的安全与稳定。例如高温合金在涡轮发动机中的应用，要求其在高温下仍能保持足够的强度和耐腐蚀性。

2.答案：√

解题思路：航空航天材料的选择需要综合考虑轻质、高强度、耐高温、耐腐蚀等特性，以满足飞行器在飞行过程中的各种需求。

3.答案：√

解题思路：钛合金因其优异的耐腐蚀功能，被广泛应用于航空航天领域，如飞机的结构件、发动机部件等。

4.答案：√

解题思路：陶瓷材料具有优良的耐高温功能，但强度较低，因此在航空航天领域主要用于高温环境下的隔热、密封等部件。

5.答案：√

解题思路：钢铁材料的密度较大，会增加飞行器的重量，从而降低飞行器的功能。因此，在航空航天器的设计中，应尽量使用轻质材料。

6.答案：√

解题思路：铝合金具有良好的抗拉强度，但耐腐蚀功能较差。在实际应用中，可通过表面处理、合金化等方法提高其耐腐蚀功能。

7.答案：√

解题思路：在航空航天材料的制备过程中，应尽量减少对环境的影响，实现绿色制造。

8.答案：√

解题思路：航空航天材料的研究与发展对航空航天事业具有重要意义，它关系到飞行器的功能、安全性以及环保性。四、简答题1.简述航空航天材料的基本功能特点。

答：航空航天材料的基本功能特点

（1）高温功能：航空航天材料应具备在高温环境中稳定工作的能力，以承受发动机等部件的高温工作环境。

（2）高强度：材料应具有较高的强度和刚度，以保证飞机结构在复杂载荷下的安全性和可靠性。

（3）耐腐蚀性：航空航天材料应具有较好的耐腐蚀功能，以适应高空、海洋等恶劣环境。

（4）轻量化：航空航天材料应具有良好的减重功能，以降低飞机的总重量，提高燃油效率。

（5）可加工性：材料应具有良好的可加工性，以适应复杂的零件加工要求。

（6）热防护功能：在高温、高速等极端环境下，材料应具备良好的热防护功能。

2.简述航空航天材料的应用领域。

答：航空航天材料的应用领域主要包括以下方面：

（1）机体结构材料：如铝合金、钛合金、复合材料等，用于飞机的机身、机翼等结构部件。

（2）发动机部件：如高温合金、复合材料等，用于发动机的涡轮叶片、燃烧室等部件。

（3）控制系统：如高强度钢、耐腐蚀合金等，用于飞机的起落架、舵面等控制系统部件。

（4）电子设备：如导电材料、绝缘材料等，用于飞机的电子设备、雷达等部件。

（5）其他领域：如航天器外壳、天线、燃料罐等。

3.简述航空航天材料的发展趋势。

答：航空航天材料的发展趋势

（1）复合材料：复合材料在航空航天领域具有广泛的应用前景，未来发展趋势是提高材料的功能、降低成本、扩展应用范围。

（2）高温合金：高温合金在航空发动机等高温环境下的应用将更加广泛，未来发展趋势是提高材料的强度、耐腐蚀性、热稳定性。

（3）纳米材料：纳米材料在航空航天领域的应用将逐渐增多，未来发展趋势是提高材料的功能、降低成本、拓展应用领域。

（4）智能材料：智能材料在航空航天领域的应用前景广阔，未来发展趋势是提高材料的响应速度、准确性和智能化程度。

答案及解题思路：

1.答案：航空航天材料的基本功能特点包括高温功能、高强度、耐腐蚀性、轻量化、可加工性和热防护功能。

解题思路：根据航空航天材料的实际应用和功能要求，分析其特点。

2.答案：航空航天材料的应用领域包括机体结构材料、发动机部件、控制系统、电子设备和其他领域。

解题思路：结合航空航天材料的实际应用和功能，列举其在各个领域的应用。

3.答案：航空航天材料的发展趋势包括复合材料、高温合金、纳米材料和智能材料。

解题思路：根据航空航天材料的发展方向和市场需求，分析未来发展趋势。五、论述题1.论述航空航天材料在航空航天事业中的重要性。

论述航空航天材料在航空航天事业中的重要性

航空航天材料在航空航天事业中扮演着的角色。以下从几个方面论述其重要性：

（1）提高飞行器的功能：航空航天材料具有高强度、高刚度、高耐磨性等特点，能够提高飞行器的结构强度、刚度和使用寿命，从而提升飞行器的整体功能。

（2）降低飞行器的重量：航空航天材料通常具有较低的密度，有利于减轻飞行器的自重，降低燃料消耗，提高飞行器的经济性。

（3）适应极端环境：航空航天材料能够在高温、高压、高速等极端环境下保持稳定的功能，保证飞行器在这些环境下的安全飞行。

（4）提高飞行器的隐身功能：复合材料等新型航空航天材料具有较好的隐身功能，有助于提高飞行器的生存能力。

（5）推动科技进步：航空航天材料的研究与开发，有助于推动相关领域的技术进步，如材料科学、力学、化学等。

2.论述航空航天材料在高温、高压、高速等极端环境下的功能要求。

论述航空航天材料在高温、高压、高速等极端环境下的功能要求

航空航天材料在高温、高压、高速等极端环境下的功能要求

（1）高温功能：在高温环境下，材料应具有良好的抗氧化性、抗热腐蚀性、抗蠕变功能和抗热疲劳功能。

（2）高压功能：在高压环境下，材料应具有良好的抗压强度、抗压缩变形功能和抗冲击功能。

（3）高速功能：在高速飞行过程中，材料应具有良好的抗热冲击功能、抗热辐射功能和抗摩擦功能。

（4）抗腐蚀功能：在航空航天领域，材料应具有良好的耐腐蚀功能，以应对恶劣的自然环境和化学腐蚀。

（5）抗疲劳功能：在长期使用过程中，材料应具有良好的抗疲劳功能，以保证飞行器的稳定性和安全性。

答案及解题思路：

答案：

1.航空航天材料在航空航天事业中的重要性体现在：提高飞行器功能、降低飞行器重量、适应极端环境、提高隐身功能和推动科技进步。

2.航空航天材料在高温、高压、高速等极端环境下的功能要求包括：高温功能、高压功能、高速功能、抗腐蚀功能和抗疲劳功能。

解题思路：

1.针对航空航天材料在航空航天事业中的重要性，从提高飞行器功能、降低飞行器重量、适应极端环境、提高隐身功能和推动科技进步等方面进行论述。

2.针对航空航天材料在高温、高压、高速等极端环境下的功能要求，从高温功能、高压功能、高速功能、抗腐蚀功能和抗疲劳功能等方面进行论述。

在解答过程中，注意结合实际案例，如航空发动机、卫星、航天器等，阐述航空航天材料在这些案例中的应用及其功能要求。同时注重论述航空航天材料研究的重要性，以及对其相关领域科技进步的推动作用。六、计算题1.计算一块铝合金板的面积

已知：

厚度：2mm

宽度：200mm

长度：300mm

2.计算一块钛合金板的重量

已知：

密度：4.5g/cm³

厚度：10mm

宽度：150mm

长度：200mm

3.计算一块陶瓷材料的体积

已知：

密度：2.5g/cm³

质量：200g

4.计算一块钢铁材料的弹性模量

已知：

抗拉强度：500MPa

横截面积：50mm²

5.计算一块铝合金材料的屈服强度

已知：

抗拉强度：350MPa

断后伸长率：5%

答案及解题思路：

1.铝合金板面积计算

解题思路：面积=长×宽

计算：面积=300mm×200mm=60000mm²

答案：铝合金板的面积为60000mm²

2.钛合金板重量计算

解题思路：体积=长×宽×厚度，重量=体积×密度

计算：体积=200mm×150mm×10mm=300000mm³，重量=300000mm³×4.5g/cm³=1350000g=1350kg

答案：钛合金板的重量为1350kg

3.陶瓷材料体积计算

解题思路：体积=质量÷密度

计算：体积=200g÷2.5g/cm³=80cm³

答案：陶瓷材料的体积为80cm³

4.钢铁材料弹性模量计算

解题思路：弹性模量=抗拉强度×横截面积

计算：弹性模量=500MPa×50mm²=25000MPa

答案：钢铁材料的弹性模量为25000MPa

5.铝合金材料屈服强度计算

解题思路：屈服强度=抗拉强度×(1断后伸长率)

计算：屈服强度=350MPa×(10.05)=350MPa×0.95=332.5MPa

答案：铝合金材料的屈服强度为332.5MPa七、综合题1.分析航空航天材料在航空航天器中的应用，并举例说明。

（1）航空航天材料在航空航天器中的重要性

（2）航空航天材料在机身结构中的应用

举例：碳纤维复合材料在波音787Dreamliner飞机机身中的应用

（3）航空航天材料在发动机中的应用

举例：高温合金在喷气发动机涡轮叶片中的应用

（4）航空航天材料在机载设备中的应用

举例：钛合金在飞机起落架中的应用

2.介绍一种航空航天材料，阐述其功能特点、应用领域及发展趋势。

（1）材料名称：钛合金

（2）功能特点

良好的耐腐蚀性

高强度和高韧性

良好的耐热性