陶瓷基复合材料涡轮叶片工程师岗位招聘考试试卷及答案

陶瓷基复合材料涡轮叶片工程师岗位招聘考试试卷及答案一、填空题（共10题，每题1分）1.陶瓷基复合材料（CMC）涡轮叶片常用增强相是______纤维。2.CMC涡轮叶片常用基体陶瓷是______。3.CVI工艺全称是______。4.CMC涡轮叶片的EBC涂层主要作用是______。5.纤维与基体间的______层可缓解热膨胀mismatch应力。6.CMC比镍基合金叶片重量约轻______%（范围）。7.CMC涡轮叶片可承受的最高温度约______℃。8.PIP工艺全称是______。9.纤维体积分数一般控制在______%（范围）。10.CMC失效形式常包括纤维断裂、基体开裂和______。二、单项选择题（共10题，每题2分）1.CMC涡轮叶片主流增强相是？A.玻璃纤维B.SiC纤维C.碳纤维D.尼龙纤维2.CVI工艺核心是？A.浆料浸渍B.气相渗透沉积C.熔融渗透D.3D打印3.用于CMC高温抗氧化的涂层是？A.TBCB.EBCC.镍涂层D.环氧树脂4.CMC比金属叶片的核心优势是？A.成本低B.加工易C.耐高温更高D.强度低5.常用界面层材料是？A.BNB.铜C.塑料D.石墨6.CMC密度约为镍基合金的？A.1/2B.1/3C.2/3D.1/47.不属于CMC制备工艺的是？A.CVIB.PIPC.SLMD.烧结8.热循环对CMC的影响不包括？A.纤维氧化B.界面脱粘C.基体开裂D.导电性提升9.耐高温最优的基体材料是？A.SiCB.Al₂O₃C.ZrO₂D.Si₃N₄10.CMC目前主要应用于？A.民用发动机批量B.军用验证机C.汽车涡轮D.船舶涡轮三、多项选择题（共10题，每题2分，多选少选不得分）1.CMC增强相类型包括？A.SiC纤维B.Al₂O₃纤维C.碳纤维D.玻璃纤维2.CMC制备工艺有？A.CVIB.PIPC.SLMD.MIM3.CMC涡轮叶片优势是？A.高温强度高B.密度低C.抗氧化好D.热导率可调4.界面层作用是？A.增强结合B.缓解热应力C.防纤维氧化D.提高导电性5.抗氧化涂层类型有？A.EBCB.TBCC.金属涂层D.陶瓷涂层6.涡轮叶片服役环境因素是？A.高温（1000℃+）B.高速气流C.热循环D.腐蚀介质7.CMC性能要求是？A.抗高温蠕变B.低热膨胀C.抗氧化D.高韧性8.CVI工艺优点是？A.近净成形B.纤维损伤小C.涂层均匀D.成本低9.PIP工艺步骤包括？A.预制体制备B.浆料浸渍C.固化D.烧结10.CMC可应用的涡轮部位是？A.高压涡轮叶片B.低压涡轮叶片C.燃烧室D.导向叶片四、判断题（共10题，每题2分，√/×）1.CMC比镍基合金叶片密度高。（）2.CVI是CVD的简称。（）3.SiC纤维是CMC主流增强相。（）4.界面层缓解热膨胀mismatch。（）5.EBC仅用于金属叶片。（）6.CMC可承受1500℃以上温度。（）7.PIP需多次浸渍烧结提高密度。（）8.CMC失效与界面结合强度无关。（）9.金属叶片需更多冷却气。（）10.CMC已广泛应用于民用发动机。（）五、简答题（共4题，每题5分）1.简述CMC涡轮叶片相比金属叶片的核心优势。2.说明CMC纤维/基体界面层的关键作用。3.列举两种CMC制备工艺及核心特点。4.简述EBC涂层对CMC的重要性。六、讨论题（共2题，每题5分，200字左右）1.分析CMC涡轮叶片推广的技术难点及解决思路。2.讨论SiC纤维与Al₂O₃纤维作为增强相的性能差异及应用场景。---答案部分一、填空题答案1.SiC（碳化硅）2.SiC（或Si₃N₄）3.化学气相渗透4.高温抗氧化（阻挡环境侵蚀）5.界面（过渡）6.30-507.1500（或1200+）8.聚合物浸渍-烧结9.40-6010.界面脱粘二、单项选择题答案1.B2.B3.B4.C5.A6.B7.C8.D9.A10.B三、多项选择题答案1.AB2.AB3.ABC4.BC5.ABD6.ABCD7.ABC8.ABC9.ABCD10.ACD四、判断题答案1.×2.×3.√4.√5.×6.√7.√8.×9.√10.×五、简答题答案1.核心优势：①耐高温更高（1500℃+，金属仅1100℃左右）；②密度低（镍基合金1/3，减重显著）；③无需大量冷却气（降油耗）；④抗氧化性好（长期不氧化失效）；⑤抗蠕变能力强（高温变形小）。2.界面层作用：①缓解纤维与基体热膨胀mismatch应力，避免基体开裂；②阻止基体与纤维反应，保护纤维；③调控结合强度，使裂纹偏转（提升韧性）；④阻挡环境介质侵入纤维，增强抗氧化性。3.两种工艺：①CVI：气相前驱体渗透沉积，优点近净成形、纤维损伤小，缺点周期长成本高；②PIP：浆料浸渍+固化烧结，优点设备简单成本低，缺点需多次浸渍提高密度。4.EBC重要性：CMC在高温燃气中易被H₂O、O₂侵蚀，EBC可阻挡介质，避免纤维氧化、基体腐蚀，延长寿命；同时降低热传导，减少冷却需求，提升发动机效率。六、讨论题答案1.难点及思路：①成本高（CVI周期长、纤维贵）→优化PIP工艺，开发低成本纤维；②界面稳定性差（高温反应）→研发多元陶瓷界面层；③加工难（脆性大）→采用近净成形（3D打印）；④EBC易脱落→多层复合涂层+界面