2026年航空航天材料制造技术与创新方法进阶测试题目

2026年航空航天材料制造技术与创新方法进阶测试题目一、单选题（每题2分，共20题）1.在铝合金7XXX系材料中，主要添加的合金元素是？A.铜（Cu）B.镁（Mg）C.锌（Zn）D.锰（Mn）2.航空发动机热端部件常用的单晶高温合金中，下列哪种材料的晶粒尺寸要求最严格？A.IN718B.CMSX-4C.WaspaloyD.HastelloyX3.氢化镧（LaH₃）作为储氢材料，其优点不包括？A.高储氢容量B.快速吸放氢速率C.稳定性好D.成本极低4.下列哪种3D打印技术最适合制造钛合金航空结构件？A.FDM（熔融沉积成型）B.SLS（选择性激光烧结）C.DMLS（直接金属激光烧结）D.SLA（光固化成型）5.航空航天领域常用的陶瓷基复合材料（CMC）中，主要增强相是？A.碳化硅（SiC）B.氮化硅（Si₃N₄）C.二氧化硅（SiO₂）D.氧化铝（Al₂O₃）6.航空发动机叶片热障涂层（TBC）中，最常用的陶瓷层材料是？A.氧化锆（ZrO₂）B.氮化铝（AlN）C.氧化铝（Al₂O₃）D.碳化硅（SiC）7.飞机蒙皮材料中，抗疲劳性能要求最高的是？A.铝合金2XXX系B.镁合金6XXX系C.钛合金7XXX系D.复合材料碳纤维增强塑料（CFRP）8.航空航天领域常用的金属间化合物（IMC）是？A.TiAlB.Ni₃AlC.Al₂O₃D.SiC9.下列哪种工艺最适合制造大型复合材料结构件？A.手工铺层树脂传递模塑（RTM）B.自动铺丝/铺带（AFP/ATL）C.等离子体辅助沉积（PVD）D.冷喷涂技术10.航空发动机涡轮盘材料中，热导率要求最高的是？A.IN718B.CMSX-4C.WaspaloyD.Haynes230二、多选题（每题3分，共10题）1.铝合金2XXX系材料的主要缺点包括？A.强度高B.耐腐蚀性差C.焊接性能好D.韧性低2.航空发动机热端部件常用的涂层技术包括？A.热障涂层（TBC）B.涂层扩散连接（LDD）C.等离子喷涂（APS）D.喷涂熔融沉积（SP-MLD）3.3D打印钛合金结构件的常见缺陷包括？A.气孔B.分层裂纹C.晶粒粗大D.残余应力4.复合材料CFRP的常用基体材料包括？A.环氧树脂B.聚酰亚胺树脂C.聚氨酯树脂D.腈-氯共聚物5.航空航天领域常用的金属间化合物（IMC）在哪些应用中发挥作用？A.航空发动机涡轮盘B.齿轮轴承C.阴极保护涂层D.连接界面强化6.大型复合材料结构件制造中，常用的固化工艺包括？A.辐射固化B.加热固化C.热压罐固化D.气相固化7.航空发动机叶片冷却技术中，常用的冷却孔设计包括？A.单排孔B.多排孔交错布置C.内冷通道分叉设计D.表面微孔阵列8.钛合金焊接常用的方法包括？A.激光焊接B.电子束焊接C.TIG焊接D.等离子弧焊接9.航空航天材料表面改性技术中，常用的方法包括？A.激光表面熔覆B.离子注入C.化学气相沉积（CVD）D.溅射涂层10.3D打印技术在航空航天领域的应用优势包括？A.减少材料浪费B.快速原型制造C.复杂结构实现D.成本大幅降低三、判断题（每题2分，共20题）1.铝合金7XXX系材料比2XXX系材料的耐腐蚀性更好。（√）2.单晶高温合金的晶粒尺寸越小，高温性能越好。（√）3.氢化镧（LaH₃）的吸放氢速率受温度影响不大。（×）4.3D打印钛合金结构件的残余应力可以通过热处理完全消除。（×）5.航空发动机热障涂层的陶瓷层厚度通常在1-2mm。（×）6.飞机蒙皮材料中，镁合金的疲劳强度最高。（×）7.金属间化合物（IMC）通常具有高熔点和良好的高温稳定性。（√）8.大型复合材料结构件制造中，手工铺层比自动铺丝效率更高。（×）9.航空发动机涡轮盘材料的热导率越高，热应力越小。（√）10.3D打印技术在航空航天领域的应用成本目前高于传统制造方法。（√）四、简答题（每题5分，共5题）1.简述铝合金7XXX系材料的主要成分及其作用。2.解释陶瓷基复合材料（CMC）在航空发动机中的应用优势。3.描述3D打印钛合金结构件的工艺流程及主要控制因素。4.比较金属间化合物（IMC）与普通金属材料的性能差异。5.分析复合材料CFRP在飞机结构中的应用挑战及解决方案。五、论述题（每题10分，共2题）1.阐述3D打印技术在航空航天材料制造中的创新应用及其未来发展趋势。2.分析航空航天材料表面改性技术的现状、挑战及发展方向。答案与解析一、单选题1.C（铝合金7XXX系主要添加锌，形成Zn-Mg-Al三元强化体系）2.B（CMSX-4作为单晶高温合金，对晶粒尺寸要求极高，需控制在微米级）3.D（氢化镧成本较高，不适合大规模商业化应用）4.C（DMLS适用于钛合金的高效精密制造，适合航空结构件）5.A（碳化硅SiC是CMC的常用增强相，耐高温性能优异）6.A（氧化锆ZrO₂是TBC最常用的陶瓷层材料，隔热效果好）7.D（CFRP抗疲劳性能远优于金属，适合飞机蒙皮等长期受力部件）8.A（TiAl是典型的金属间化合物，高温强度高）9.B（自动铺丝/铺带适合大型复合材料结构件的高效制造）10.B（CMSX-4热导率高，有利于热应力传导）二、多选题1.B,D（2XXX系耐腐蚀性差，韧性低）2.A,C,D（TBC、APS、SP-MLD是热端涂层常用技术）3.A,B,C（气孔、分层裂纹、晶粒粗大是3D打印钛合金的常见缺陷）4.A,B（环氧树脂和聚酰亚胺是常用基体材料）5.A,B（IMC用于涡轮盘和齿轮轴承的界面强化）6.B,C（加热固化和热压罐固化是常用工艺）7.A,B,C（单排孔、多排孔交错、内冷通道分叉是常用设计）8.A,B,C,D（激光、电子束、TIG、等离子弧焊接均适用）9.A,B,C,D（激光熔覆、离子注入、CVD、溅射涂层是常用技术）10.A,B,C（3D打印减少材料浪费、快速原型制造、实现复杂结构）三、判断题1.√（7XXX系通过Zn强化，耐腐蚀性优于2XXX系）2.√（单晶高温合金晶粒细化可显著提升高温性能）3.×（氢化镧吸放氢速率受温度影响大，高温下活性强）4.×（残余应力需通过热处理部分消除，无法完全消除）5.×（陶瓷层厚度通常在0.1-0.5mm）6.×（钛合金强度不如铝合金和钢）7.√（IMC熔点高，高温稳定性好）8.×（自动铺丝效率高于手工铺层）9.√（高热导率有助于热量传导，降低热应力）10.√（目前3D打印成本仍高于传统制造）四、简答题1.铝合金7XXX系成分及作用：主要成分包括锌（Zn）、镁（Mg）、铜（Cu）、锰（Mn）等。锌和镁形成固溶体强化，铜和锰改善耐腐蚀性和高温性能。2.CMC应用优势：耐高温（可达1500℃以上）、抗热震、低密度，用于发动机热端部件减少热应力。3.3D打印钛合金工艺及控制：工艺：激光粉末床熔融（L-PBF），控制因素：激光功率、扫描速度、粉末粒度、层厚。4.IMC与普通金属性能差异：IMC熔点高、硬度大，界面结合力强；普通金属熔点低、塑性高。5.CFRP应用挑战及解决方案：挑战：抗冲击性差、修复困难；解决方案：采用混杂复合材料、增强基体韧