航空航天材料知識(shí)要點(diǎn)梳理與習(xí)題集姓名_________________________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、單選題1.下列哪種材料被稱為“航空材料的基石”？

A.鈦合金

B.鋁合金

C.鈦合金和鋁合金

D.鈦合金和復(fù)合材料

2.下列哪項(xiàng)不是航空航天材料的常見(jiàn)分類？

A.金屬基復(fù)合材料

B.纖維增強(qiáng)塑料

C.陶瓷基復(fù)合材料

D.納米材料

3.鈦合金在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用主要取決于其哪些特性？

A.密度低，強(qiáng)度高

B.良好的耐腐蝕性

C.高溫穩(wěn)定性

D.以上都是

4.航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片通常使用的合金是哪種？

A.鎳基合金

B.鈦合金

C.鋁合金

D.鋼合金

5.哪種材料的密度最小？

A.鋁合金

B.鈦合金

C.鎂合金

D.鋼合金

6.航空航天器外層材料中，常用的高溫防護(hù)材料是哪種？

A.鎢合金

B.鈦合金

C.鋁合金

D.碳纖維增強(qiáng)塑料

7.下列哪種材料的抗拉強(qiáng)度最高？

A.鋼合金

B.鈦合金

C.鎳基合金

D.鎂合金

8.哪種材料的抗沖擊性最好？

A.鋁合金

B.鈦合金

C.鎂合金

D.納米材料

答案及解題思路：

1.答案：C

解題思路：航空材料的基石通常指那些在航空結(jié)構(gòu)中應(yīng)用廣泛、具有基礎(chǔ)性地位的材料。鈦合金和鋁合金都是非常重要的航空材料，因此選項(xiàng)C正確。

2.答案：D

解題思路：航空航天材料的常見(jiàn)分類包括金屬基復(fù)合材料、纖維增強(qiáng)塑料、陶瓷基復(fù)合材料等。納米材料雖然也是材料科學(xué)的一個(gè)重要研究方向，但不是航空航天材料的常見(jiàn)分類。

3.答案：D

解題思路：鈦合金在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用廣泛，主要得益于其密度低、強(qiáng)度高、良好的耐腐蝕性和高溫穩(wěn)定性。

4.答案：A

解題思路：航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片需要承受極高的溫度和壓力，鎳基合金因其耐高溫特性而常用于葉片制造。

5.答案：C

解題思路：鎂合金是已知密度最小的常見(jiàn)金屬結(jié)構(gòu)材料之一，因此其密度最小。

6.答案：A

解題思路：鎢合金具有極高的熔點(diǎn)和良好的抗氧化性，是高溫防護(hù)材料的常用選擇。

7.答案：A

解題思路：鋼合金因其高強(qiáng)度的特性而被廣泛應(yīng)用于需要承受巨大拉力的結(jié)構(gòu)部件。

8.答案：B

解題思路：鈦合金具有良好的韌性，抗沖擊功能較好，適用于航空航天器結(jié)構(gòu)件。二、多選題1.航空航天材料需要具備哪些基本功能？

A.高溫功能

B.耐腐蝕性

C.輕量化

D.高強(qiáng)度

E.良好的加工功能

F.高比剛度

G.高比能量

H.熱穩(wěn)定性

2.常見(jiàn)的航空航天合金包括哪些？

A.鈦合金

B.鎂合金

C.鋁合金

D.鈷基合金

E.鉑合金

F.鉑銠合金

G.鎢合金

H.鉭合金

3.下列哪些是航空航天領(lǐng)域常用的復(fù)合材料？

A.碳纖維增強(qiáng)塑料（CFRP）

B.玻璃纖維增強(qiáng)塑料（GFRP）

C.金屬基復(fù)合材料（MMC）

D.陶瓷基復(fù)合材料（CMC）

E.聚合物基復(fù)合材料（PMC）

F.纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料（FRPC）

G.金屬陶瓷復(fù)合材料（MCM）

H.金屬纖維復(fù)合材料（MFC）

4.航空航天材料的研究與發(fā)展方向包括哪些？

A.輕質(zhì)高強(qiáng)材料

B.耐高溫材料

C.耐腐蝕材料

D.高功能陶瓷材料

E.耐沖擊材料

F.智能材料

G.環(huán)保材料

H.生物醫(yī)學(xué)材料

5.航空航天材料的功能檢測(cè)方法有哪些？

A.金相顯微鏡分析

B.X射線衍射（XRD）

C.熱分析（如DSC、TGA）

D.力學(xué)功能測(cè)試（如拉伸、壓縮、彎曲）

E.超聲波無(wú)損檢測(cè)

F.磁粉檢測(cè)

G.電子顯微鏡分析

H.紅外光譜分析

答案及解題思路：

1.答案：A,B,C,D,E,F,G,H

解題思路：航空航天材料需要具備多種功能以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求，包括高溫功能、耐腐蝕性、輕量化、高強(qiáng)度、良好的加工功能、高比剛度、高比能量和熱穩(wěn)定性。

2.答案：A,B,C,D,E,F,G,H

解題思路：航空航天合金的選擇依據(jù)其功能，包括鈦合金、鎂合金、鋁合金、鈷基合金、鉑合金、鉑銠合金、鎢合金和鉭合金都是常見(jiàn)的航空航天合金。

3.答案：A,B,C,D,E,F,G,H

解題思路：復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，包括碳纖維增強(qiáng)塑料、玻璃纖維增強(qiáng)塑料、金屬基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料、聚合物基復(fù)合材料、纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料、金屬陶瓷復(fù)合材料和金屬纖維復(fù)合材料。

4.答案：A,B,C,D,E,F,G,H

解題思路：航空航天材料的研究與發(fā)展方向不斷擴(kuò)展，包括輕質(zhì)高強(qiáng)材料、耐高溫材料、耐腐蝕材料、高功能陶瓷材料、耐沖擊材料、智能材料、環(huán)保材料和生物醫(yī)學(xué)材料。

5.答案：A,B,C,D,E,F,G,H

解題思路：航空航天材料的功能檢測(cè)方法多樣，包括金相顯微鏡分析、X射線衍射、熱分析、力學(xué)功能測(cè)試、超聲波無(wú)損檢測(cè)、磁粉檢測(cè)、電子顯微鏡分析和紅外光譜分析等。三、判斷題1.航空航天材料的耐腐蝕性要求高于普通材料。

解答：

錯(cuò)誤。

解題思路：航空航天材料在使用過(guò)程中會(huì)暴露在各種復(fù)雜環(huán)境中，包括高溫、高壓、高腐蝕等，因此，其耐腐蝕性要求確實(shí)很高。但是與普通材料相比，航空航天材料的耐腐蝕性要求通常不是絕對(duì)的，因?yàn)槠胀ú牧显谔囟☉?yīng)用場(chǎng)合也可能需要高耐腐蝕性。

2.航空航天材料的耐熱性越高，其抗拉強(qiáng)度也越高。

解答：

錯(cuò)誤。

解題思路：耐熱性和抗拉強(qiáng)度是兩種不同的材料功能指標(biāo)。雖然有些材料在提高耐熱性的同時(shí)抗拉強(qiáng)度也會(huì)有所提高，但這并不是一個(gè)普遍規(guī)律。材料的設(shè)計(jì)和制備過(guò)程中，可能需要權(quán)衡耐熱性和抗拉強(qiáng)度之間的關(guān)系，以適應(yīng)不同的應(yīng)用需求。

3.航空航天材料的應(yīng)用領(lǐng)域僅限于航空和航天領(lǐng)域。

解答：

錯(cuò)誤。

解題思路：航空航天材料具有高強(qiáng)度、輕質(zhì)、耐高溫、耐腐蝕等特點(diǎn)，這些特點(diǎn)使得它們?cè)诤娇蘸秃教祛I(lǐng)域以外的其他領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用，如汽車、船舶、化工等行業(yè)。

4.航空航天材料的功能與價(jià)格成正比。

解答：

錯(cuò)誤。

解題思路：航空航天材料的功能與其價(jià)格之間沒(méi)有絕對(duì)的成正比關(guān)系。雖然高功能的航空航天材料價(jià)格通常較高，但也有一些高功能材料因其生產(chǎn)成本較低而價(jià)格相對(duì)較低。功能優(yōu)異的材料可能需要經(jīng)過(guò)特殊加工工藝，這也可能導(dǎo)致其價(jià)格較高。

5.航空航天材料的加工工藝對(duì)功能沒(méi)有影響。

解答：

錯(cuò)誤。

解題思路：航空航天材料的加工工藝對(duì)其功能有著重要影響。加工工藝如熱處理、表面處理、復(fù)合加工等，可以改變材料的微觀結(jié)構(gòu)、組織和功能。合理的加工工藝可以提高材料的功能，延長(zhǎng)其使用壽命。四、填空題1.航空航天材料的密度一般應(yīng)小于_______。

答案：0.7g/cm3

解題思路：航空航天材料要求輕質(zhì)高強(qiáng)，以減少飛行器的重量，提高燃油效率，因此其密度通常應(yīng)小于水的密度，即0.7g/cm3。

2.鈦合金的強(qiáng)度比鋁合金高_(dá)______。

答案：約20%

解題思路：鈦合金因其高強(qiáng)度、低密度和良好的耐腐蝕性而被廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。鈦合金的強(qiáng)度通常比鋁合金高約20%，這使得它在承受更大載荷的情況下更為可靠。

3.航空航天材料中，常用的高溫抗氧化材料是_______。

答案：鎳基高溫合金

解題思路：鎳基高溫合金具有優(yōu)異的高溫功能和抗氧化能力，能夠在高溫環(huán)境下保持其力學(xué)功能，因此是航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)等高溫部件的理想材料。

4.復(fù)合材料的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在_______和_______兩個(gè)方面。

答案：高比強(qiáng)度和高比剛度

解題思路：復(fù)合材料結(jié)合了不同材料的優(yōu)點(diǎn)，其優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在高比強(qiáng)度（材料的強(qiáng)度與其重量之比）和高比剛度（材料的剛度與其重量之比）兩個(gè)方面，使其在航空航天領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。

5.航空航天材料的研究與發(fā)展方向主要包括_______、_______和_______。

答案：輕質(zhì)高強(qiáng)、耐高溫和耐腐蝕

解題思路：航空航天技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)材料的要求也越來(lái)越高。研究與發(fā)展方向主要包括提高材料的輕質(zhì)高強(qiáng)功能，以減輕飛行器重量；增強(qiáng)材料的耐高溫功能，以滿足高溫環(huán)境需求；以及提高材料的耐腐蝕功能，以延長(zhǎng)材料的使用壽命。五、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述航空航天材料的主要功能要求。

高溫功能：材料在高溫環(huán)境下的穩(wěn)定性和抗氧化性。

強(qiáng)度與韌性：材料應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度和韌性，以承受飛行中的各種載荷。

耐腐蝕性：材料應(yīng)具有良好的耐腐蝕性，以適應(yīng)各種惡劣環(huán)境。

輕量化：材料應(yīng)盡可能輕，以降低飛行器的重量，提高燃油效率。

可加工性：材料應(yīng)具有良好的可加工性，便于制造和裝配。

2.簡(jiǎn)述鈦合金在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用及其特點(diǎn)。

應(yīng)用：鈦合金廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域，如飛機(jī)、火箭、衛(wèi)星等結(jié)構(gòu)件。

特點(diǎn)：高強(qiáng)度、低密度、良好的耐腐蝕性和高溫功能。

3.簡(jiǎn)述復(fù)合材料的優(yōu)勢(shì)及其在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用。

優(yōu)勢(shì)：輕質(zhì)、高強(qiáng)度、耐高溫、耐腐蝕、可設(shè)計(jì)性好。

應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域，如飛機(jī)蒙皮、機(jī)翼、尾翼等。

4.簡(jiǎn)述航空航天材料的發(fā)展趨勢(shì)。

輕量化：通過(guò)使用新型材料和技術(shù)，降低飛行器的重量。

高功能：提高材料的強(qiáng)度、韌性和耐腐蝕性。

綠色環(huán)保：開(kāi)發(fā)環(huán)保型材料，降低對(duì)環(huán)境的影響。

5.簡(jiǎn)述航空航天材料的功能檢測(cè)方法。

實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)：通過(guò)拉伸、壓縮、彎曲等實(shí)驗(yàn)方法，檢測(cè)材料的力學(xué)功能。

熱功能測(cè)試：通過(guò)高溫氧化、熱膨脹等實(shí)驗(yàn)方法，檢測(cè)材料的熱功能。

腐蝕功能測(cè)試：通過(guò)浸泡、腐蝕試驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)方法，檢測(cè)材料的耐腐蝕性。

答案及解題思路：

1.答案：航空航天材料的主要功能要求包括高溫功能、強(qiáng)度與韌性、耐腐蝕性、輕量化和可加工性。

解題思路：根據(jù)航空航天材料的特點(diǎn)和實(shí)際應(yīng)用需求，總結(jié)出其主要功能要求。

2.答案：鈦合金在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用包括飛機(jī)、火箭、衛(wèi)星等結(jié)構(gòu)件。其特點(diǎn)為高強(qiáng)度、低密度、良好的耐腐蝕性和高溫功能。

解題思路：結(jié)合鈦合金的物理特性和航空航天領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用，分析其特點(diǎn)。

3.答案：復(fù)合材料的優(yōu)勢(shì)包括輕質(zhì)、高強(qiáng)度、耐高溫、耐腐蝕、可設(shè)計(jì)性好。在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用有飛機(jī)蒙皮、機(jī)翼、尾翼等。

解題思路：根據(jù)復(fù)合材料的物理特性和航空航天領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用，總結(jié)其優(yōu)勢(shì)和具體應(yīng)用。

4.答案：航空航天材料的發(fā)展趨勢(shì)包括輕量化、高功能和綠色環(huán)保。

解題思路：結(jié)合航空航天材料的發(fā)展方向和市場(chǎng)需求，分析其發(fā)展趨勢(shì)。

5.答案：航空航天材料的功能檢測(cè)方法包括實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)、熱功能測(cè)試和腐蝕功能測(cè)試。

解題思路：根據(jù)航空航天材料的功能特點(diǎn)，列舉相應(yīng)的檢測(cè)方法。六、論述題1.結(jié)合航空航天領(lǐng)域的發(fā)展，論述航空航天材料的研究與發(fā)展方向。

（1）引言

簡(jiǎn)述航空航天領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)

強(qiáng)調(diào)航空航天材料在航空航天領(lǐng)域的重要性

（2）航空航天材料的研究與發(fā)展方向

超合金材料的研究與發(fā)展

復(fù)合材料的研究與發(fā)展

輕質(zhì)高強(qiáng)材料的研究與發(fā)展

高溫結(jié)構(gòu)陶瓷材料的研究與發(fā)展

耐腐蝕、耐磨損材料的研究與發(fā)展

智能材料的研究與發(fā)展

環(huán)保材料的研究與發(fā)展

（3）總結(jié)

強(qiáng)調(diào)航空航天材料研究與發(fā)展的重要性

展望未來(lái)航空航天材料的發(fā)展前景

2.分析航空航天材料在航空航天器設(shè)計(jì)、制造和維護(hù)中的重要作用。

（1）設(shè)計(jì)階段

材料功能對(duì)航空航天器功能的影響

材料選擇對(duì)航空航天器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響

材料在航空航天器功能優(yōu)化中的作用

（2）制造階段

材料加工工藝對(duì)航空航天器制造的影響

材料功能對(duì)航空航天器制造精度的影響

材料選擇對(duì)航空航天器成本的影響

（3）維護(hù)階段

材料功能對(duì)航空航天器使用壽命的影響

材料耐腐蝕性對(duì)航空航天器維護(hù)的影響

材料維修性對(duì)航空航天器維護(hù)的影響

（4）總結(jié)

強(qiáng)調(diào)航空航天材料在航空航天器設(shè)計(jì)、制造和維護(hù)中的重要作用

分析航空航天材料對(duì)航空航天器功能和成本的影響

3.論述航空航天材料在環(huán)境保護(hù)方面的作用。

（1）減少能源消耗

航空航天材料在提高能源利用效率方面的作用

航空航天材料在降低能耗方面的作用

（2）減少?gòu)U棄物排放

航空航天材料在降低廢棄物產(chǎn)生方面的作用

航空航天材料在促進(jìn)廢棄物回收利用方面的作用

（3）減少環(huán)境污染

航空航天材料在降低有害氣體排放方面的作用

航空航天材料在降低噪音污染方面的作用

（4）總結(jié)

強(qiáng)調(diào)航空航天材料在環(huán)境保護(hù)方面的作用

分析航空航天材料對(duì)環(huán)境保護(hù)的影響

答案及解題思路：

答案：

1.航空航天材料的研究與發(fā)展方向包括超合金、復(fù)合材料、輕質(zhì)高強(qiáng)材料、高溫結(jié)構(gòu)陶瓷材料、耐腐蝕耐磨材料、智能材料和環(huán)保材料等。

2.航空航天材料在航空航天器設(shè)計(jì)、制造和維護(hù)中起到關(guān)鍵作用，如提高功能、優(yōu)化結(jié)構(gòu)、降低成本、延長(zhǎng)使用壽命、減少?gòu)U棄物排放和環(huán)境污染等。

3.航空航天材料在環(huán)境保護(hù)方面具有減少能源消耗、降低廢棄物排放和減少環(huán)境污染的作用。

解題思路：

1.根據(jù)航空航天領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)，分析各類航空航天材料的研究與發(fā)展方向。

2.結(jié)合航空航天器設(shè)計(jì)、制造和維護(hù)的實(shí)際情況，分析航空航天材料在這些過(guò)程中的重要作用。

3.從能源消耗、廢棄物排放和環(huán)境污染等方面，論述航空航天材料在環(huán)境保護(hù)方面的作用。七、計(jì)算題1.某航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片材料的屈服強(qiáng)度為500MPa，求其抗拉強(qiáng)度。

2.計(jì)算某復(fù)合材料的比強(qiáng)度，已知其密度為1.8g/cm3，抗拉強(qiáng)度為6