航空航天材料科学知识点梳理与测试卷

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、单选题1.航空航天材料的主要功能指标包括哪些？

A.硬度、韧性、强度

B.硬度、密度、弹性模量

C.密度、强度、耐腐蚀性

D.硬度、熔点、耐高温性

2.下列哪种材料不属于航空航天常用的高温合金？

A.镍基高温合金

B.钛合金

C.铝合金

D.钛镍高温合金

3.哪种材料的熔点最高？

A.钨

B.铱

C.铅

D.铝

4.下列哪种材料具有良好的抗腐蚀功能？

A.钛合金

B.镁合金

C.铝合金

D.钢铁

5.航空航天材料中的复合材料主要包括哪些？

A.碳纤维增强复合材料、玻璃纤维增强复合材料

B.钛合金、铝合金

C.陶瓷材料、金属基复合材料

D.高温合金、耐热合金

6.下列哪种材料属于金属基复合材料？

A.玻璃纤维增强复合材料

B.碳纤维增强复合材料

C.金属基复合材料

D.陶瓷基复合材料

7.航空航天材料中的陶瓷材料主要应用于哪些领域？

A.结构材料、高温结构材料

B.功能材料、高温功能材料

C.结构材料、功能材料

D.高温结构材料、高温功能材料

8.下列哪种材料的抗冲击功能最好？

A.碳纤维增强复合材料

B.玻璃纤维增强复合材料

C.陶瓷材料

D.钛合金

答案及解题思路：

1.答案：C

解题思路：航空航天材料的主要功能指标包括密度、强度、耐腐蚀性等，因此选项C正确。

2.答案：C

解题思路：高温合金主要用于高温环境下，铝合金不属于高温合金，因此选项C正确。

3.答案：A

解题思路：钨的熔点最高，为3422°C，因此选项A正确。

4.答案：A

解题思路：钛合金具有良好的抗腐蚀功能，因此选项A正确。

5.答案：A

解题思路：航空航天材料中的复合材料主要包括碳纤维增强复合材料、玻璃纤维增强复合材料等，因此选项A正确。

6.答案：C

解题思路：金属基复合材料是指以金属为基体，加入其他材料制成的复合材料，因此选项C正确。

7.答案：C

解题思路：陶瓷材料在航空航天中主要应用于结构材料和功能材料，因此选项C正确。

8.答案：A

解题思路：碳纤维增强复合材料的抗冲击功能最好，因此选项A正确。二、多选题1.航空航天材料的主要功能包括哪些？

A.高温功能

B.强度和硬度

C.耐腐蚀性

D.轻量化

E.疲劳抗力

F.耐热震性

2.下列哪些材料属于航空航天常用的高温合金？

A.INCONEL

B.Hastelloy

C.Nimonic

D.Titaniumalloys

E.Titaniumaluminides

3.下列哪些材料的熔点较高？

A.Titanium

B.Tungsten

C.Nickel

D.Aluminum

E.Magnesium

4.下列哪些材料具有良好的抗腐蚀功能？

A.Titaniumalloys

B.Stainlesssteels

C.Nickelbasedalloys

D.Titaniumnitride

E.Ceramics

5.航空航天材料中的复合材料主要包括哪些？

A.Carbonfiberreinforcedplastics(CFRP)

B.Glassfiberreinforcedplastics(GFRP)

C.Polymermatrixposites(PMC)

D.Metalmatrixposites(MMC)

E.Ceramicmatrixposites(CMC)

6.下列哪些材料属于金属基复合材料？

A.Aluminummatrixposites

B.Titaniummatrixposites

C.Nickelmatrixposites

D.Steelmatrixposites

E.Coppermatrixposites

7.航空航天材料中的陶瓷材料主要应用于哪些领域？

A.Jetengineponents

B.Heatshields

C.Structuralponents

D.Bearings

E.Electronicspackaging

8.下列哪些材料的抗冲击功能较好？

A.Titaniumalloys

B.Stainlesssteels

C.Highstrengthaluminumalloys

D.Epoxyresins

E.Carbonfiberreinforcedplastics(CFRP)

答案及解题思路：

1.答案：A,B,C,D,E,F

解题思路：航空航天材料需要具备多种功能，以保证结构的安全性和可靠性，包括高温功能、强度和硬度、耐腐蚀性、轻量化、疲劳抗力和耐热震性。

2.答案：A,B,C,D

解题思路：高温合金是在高温下保持强度和稳定性的合金，如INCONEL、Hastelloy、Nimonic和某些钛合金。

3.答案：B,C

解题思路：钨和镍的熔点非常高，适用于高温应用。

4.答案：A,B,C,D

解题思路：钛合金、不锈钢、镍基合金和某些陶瓷材料具有良好的抗腐蚀功能。

5.答案：A,B,C,D,E

解题思路：复合材料在航空航天领域广泛应用，包括碳纤维增强塑料、玻璃纤维增强塑料、聚合物基复合材料、金属基复合材料和陶瓷基复合材料。

6.答案：A,B,C,D,E

解题思路：金属基复合材料是以金属为基体，加入增强相制成的复合材料。

7.答案：A,B,C,D

解题思路：陶瓷材料因其耐高温和耐腐蚀的特性，广泛应用于喷气发动机组件、热屏蔽、结构组件、轴承和电子封装等领域。

8.答案：A,B,C,E

解题思路：钛合金、不锈钢、高强度铝合金和碳纤维增强塑料因其良好的机械功能和抗冲击功能而被广泛使用。环氧树脂的冲击功能相对较弱。三、判断题1.航空航天材料的主要功能指标包括强度、硬度、韧性、耐腐蚀性等。

答案：正确

解题思路：航空航天材料在极端环境下使用，因此其功能指标必须全面，以保证结构的安全性和可靠性。强度、硬度、韧性是衡量材料承受力度的基本指标，耐腐蚀性则是保证材料在恶劣环境中的长期使用功能。

2.钛合金属于航空航天常用的高温合金。

答案：错误

解题思路：钛合金因其优异的比强度和耐腐蚀性，在航空航天领域得到广泛应用，但它们并不属于高温合金。高温合金是指能够在高温下保持其力学功能的合金，而钛合金主要用于中温环境。

3.钨的熔点最高。

答案：正确

解题思路：钨的熔点约为3422°C，是所有金属中熔点最高的，这使得它在制造高温部件时具有独特的优势。

4.铝合金具有良好的抗腐蚀功能。

答案：正确

解题思路：铝合金表面容易形成一层致密的氧化膜，这层氧化膜能有效防止进一步的腐蚀，因此铝合金具有良好的抗腐蚀功能。

5.航空航天材料中的复合材料主要包括碳纤维、玻璃纤维等。

答案：正确

解题思路：复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料组成的，碳纤维和玻璃纤维因其高强度、低重量等特性，常被用于航空航天材料的复合。

6.钛合金属于金属基复合材料。

答案：错误

解题思路：金属基复合材料（MMC）是由金属基体和增强相组成的复合材料，而钛合金本身是一种合金，不属于金属基复合材料。

7.陶瓷材料主要应用于航空航天领域的发动机、涡轮叶片等部件。

答案：正确

解题思路：陶瓷材料因其高熔点、高硬度、低密度等特性，在航空航天领域被广泛用于制造发动机、涡轮叶片等高温、高压部件。

8.钢铁材料的抗冲击功能最好。

答案：错误

解题思路：虽然钢铁材料具有一定的抗冲击功能，但并不是所有钢铁材料的抗冲击功能都是最好的。在航空航天领域，往往需要根据具体应用选择合适的材料，以实现最佳的功能。例如钛合金和铝合金在抗冲击功能方面优于钢铁材料。四、填空题1.航空航天材料的主要功能指标包括强度、硬度、韧性、耐腐蚀性等。

2.下列哪种材料不属于航空航天常用的高温合金？（铝合金）

3.下列哪种材料的熔点最高？（钨）

4.下列哪种材料具有良好的抗腐蚀功能？（钛合金）

5.航空航天材料中的复合材料主要包括碳纤维增强塑料、玻璃纤维增强塑料等。

6.下列哪种材料属于金属基复合材料？（钛基复合材料）

7.航空航天材料中的陶瓷材料主要应用于发动机喷嘴、高温热交换器等部件。

8.下列哪种材料的抗冲击功能最好？（碳纤维复合材料）

答案及解题思路：

1.答案：强度、硬度、韧性、耐腐蚀性

解题思路：航空航天材料需承受极端的飞行条件，如高速度、高温、高压等，因此其功能指标必须包括强度、硬度、韧性和耐腐蚀性，以保证材料在复杂环境中的稳定性和可靠性。

2.答案：铝合金

解题思路：高温合金通常指的是能够在高温下保持良好功能的合金，如镍基合金、钴基合金等。铝合金虽然具有轻质高强度的特点，但不属于高温合金。

3.答案：钨

解题思路：钨的熔点高达3422°C，是所有金属中熔点最高的，因此在需要承受极高温度的环境下，钨是首选材料。

4.答案：钛合金

解题思路：钛合金因其优异的耐腐蚀功能而被广泛应用于航空航天领域，能够在各种恶劣环境下保持结构完整性。

5.答案：碳纤维增强塑料、玻璃纤维增强塑料

解题思路：复合材料由基体材料和增强材料组成，碳纤维增强塑料和玻璃纤维增强塑料因其轻质高强度的特点，在航空航天领域得到广泛应用。

6.答案：钛基复合材料

解题思路：金属基复合材料以金属为基体，加入其他材料作为增强相，钛基复合材料因其良好的综合功能，在航空航天领域受到青睐。

7.答案：发动机喷嘴、高温热交换器

解题思路：陶瓷材料具有高熔点、高硬度、耐腐蚀等特性，适用于高温部件，如发动机喷嘴和高温热交换器。

8.答案：碳纤维复合材料

解题思路：碳纤维复合材料具有高强度、高模量、低密度和良好的抗冲击功能，在航空航天领域得到广泛应用。五、简答题1.简述航空航天材料的主要功能指标。

航空航天材料的主要功能指标包括：

强度：材料抵抗变形和断裂的能力。

硬度：材料抵抗表面压痕的能力。

延伸率：材料在拉伸过程中长度增加的比例。

疲劳极限：材料在重复应力作用下能够承受的最大应力。

耐腐蚀性：材料抵抗环境介质腐蚀的能力。

热稳定性：材料在高温下保持功能的能力。

热传导性：材料传导热量的能力。

密度：材料的单位体积质量。

2.简述航空航天材料中复合材料的应用领域。

复合材料在航空航天领域的应用领域包括：

结构件：如飞机的机翼、尾翼、机身等。

传动系统：如发动机叶片、传动轴等。

传感器和电子设备：如天线、雷达等。

防热层：如热防护系统。

3.简述航空航天材料中陶瓷材料的特点。

陶瓷材料在航空航天领域的特点包括：

高熔点：陶瓷材料具有很高的熔点，适用于高温环境。

耐腐蚀性：陶瓷材料对大多数化学介质具有很好的抵抗能力。

良好的机械功能：如高硬度、高耐磨性。

热稳定性：陶瓷材料在高温下功能稳定。

4.简述航空航天材料中高温合金的应用。

高温合金在航空航天领域的应用包括：

发动机叶片：承受高温高压环境。

燃气涡轮盘：承受高温高压气体冲击。

燃气涡轮喷嘴：承受高温气体冲击。

热交换器：承受高温热介质。

5.简述航空航天材料中铝合金的应用。

铝合金在航空航天领域的应用包括：

结构件：如飞机的机身、机翼、尾翼等。

传动系统：如齿轮、轴等。

传感器和电子设备：如天线、雷达等。

航空航天器表面：如卫星、火箭等。

答案及解题思路：

1.答案：航空航天材料的主要功能指标包括强度、硬度、延伸率、疲劳极限、耐腐蚀性、热稳定性、热传导性和密度。

解题思路：根据航空航天材料的特点，列出其主要功能指标，并简要说明每个指标的含义。

2.答案：复合材料在航空航天领域的应用领域包括结构件、传动系统、传感器和电子设备以及防热层。

解题思路：根据复合材料的特点，列举其在航空航天领域的应用领域，并简要说明每个领域的应用。

3.答案：陶瓷材料在航空航天领域的特点包括高熔点、耐腐蚀性、良好的机械功能和热稳定性。

解题思路：根据陶瓷材料的特点，列举其在航空航天领域的特点，并简要说明每个特点的含义。

4.答案：高温合金在航空航天领域的应用包括发动机叶片、燃气涡轮盘、燃气涡轮喷嘴和热交换器。

解题思路：根据高温合金的特点，列举其在航空航天领域的应用，并简要说明每个应用的具体用途。

5.答案：铝合金在航空航天领域的应用包括结构件、传动系统、传感器和电子设备以及航空航天器表面。

解题思路：根据铝合金的特点，列举其在航空航天领域的应用，并简要说明每个应用的具体用途。六、论述题1.论述航空航天材料在航空航天工业中的重要性。

论述航空航天材料对提高飞行器功能的关键作用。

分析航空航天材料对降低飞行器成本的重要性。

讨论航空航天材料对航空器安全和环保的影响。

2.论述航空航天材料在航空航天器结构设计中的应用。

以钛合金在波音787中的应用为例，阐述其在提高飞机结构强度与重量比中的作用。

分析碳纤维复合材料在空客A350上的应用及其对飞行器功能的影响。

探讨铝合金在民用直升机主旋翼中的应用及优势。

3.论述航空航天材料在航空航天器功能提升中的作用。

论证航空航天材料在提升飞行器推重比和燃油效率方面的贡献。

分析复合材料在减轻飞行器自重、降低气动阻力的应用实例。

讨论新型材料如高温合金、高温超导材料等在提升飞行器功能方面的潜力。

4.论述航空航天材料在航空航天器安全功能保障中的作用。

分析高温合金在航空航天发动机中保障结构完整性的重要性。

探讨钛合金、复合材料等在飞机机体抗疲劳功能中的作用。

论证航空航天材料在保证飞行器结构可靠性、预防故障发生的作用。

5.论述航空航天材料在航空航天器节能减排中的作用。

讨论新型材料如轻质铝合金、镁合金在降低飞行器自重、减少碳排放方面的作用。

分析碳纤维复合材料在减少燃油消耗、提高能源效率中的应用实例。

探讨航空航天材料在航空航天器设计、生产过程中节能减排的应用策略。

答案及解题思路：

答案：

1.航空航天材料在航空航天工业中的重要性体现在以下几个方面：材料直接影响飞行器的功能和安全性；优质材料能够降低飞行器成本，提高经济效益；新型材料在保障航空器安全功能、提高环保功能方面发挥着重要作用。

2.航空航天材料在航空航天器结构设计中的应用体现在以下几个方面：以钛合金在波音787中的应用为例，提高了飞机的结构强度与重量比，从而降低飞行器的油耗和碳排放；碳纤维复合材料在空客A350上的应用，提高了飞机的结构功能，降低了气动阻力，提升了飞行效率；铝合金在民用直升机主旋翼中的应用，降低了自重，提高了旋翼的抗疲劳功能。

3.航空航天材料在航空航天器功能提升中的作用主要体现在以下方面：通过提高材料的推重比和燃油效率，降低飞行器的油耗和碳排放；应用复合材料降低飞行器自重，提高燃油效率；摸索新型材料如高温合金、高温超导材料在提升飞行器功能方面的潜力。

4.航空航天材料在航空航天器安全功能保障中的作用体现在以下方面：高温合金在发动机中保障结构完整性，提高发动机使用寿命；钛合金、复合材料等提高飞行器结构抗疲劳功能，降低故障发生率；保证飞行器结构可靠性