§-铝铜金属材料复合材料

1、 铝铝 金属材料金属材料一一. .铝和铝合金铝和铝合金1.铝铝: 铝铝(aluminum)是一种银白色、有金属光泽是一种银白色、有金属光泽的金属，密度为的金属，密度为2.7g.cm-3，仅为钢的，仅为钢的1/3左右；左右；熔点熔点660.4，沸点，沸点2467，具有良好的导热、，具有良好的导热、导电、延展性，导电性仅次于银、金和铜。导电、延展性，导电性仅次于银、金和铜。故电力工业上用作导线和电缆，生活中制铝故电力工业上用作导线和电缆，生活中制铝锅，抽成细丝或压成薄片包装胶卷、糖果、锅，抽成细丝或压成薄片包装胶卷、糖果、香烟等；因其粉末也是香烟等；因其粉末也是白色而用来制银粉漆；白色而用来制银粉

2、漆；也可制硬度大密度小的合金也可制硬度大密度小的合金-硬铝硬铝(含含Cu、Mg、Mn、Si等等) 与与O2反应反应: A.常温下常温下,与空气中的与空气中的O2反应生成一层致密反应生成一层致密的氧化膜，从而失去光泽，阻止内部金属的的氧化膜，从而失去光泽，阻止内部金属的进一步氧化，故铝也有抗腐蚀的性能。进一步氧化，故铝也有抗腐蚀的性能。 B.把铝箔或铝粉放在纯氧中加热，铝即剧烈把铝箔或铝粉放在纯氧中加热，铝即剧烈的燃烧，放出大量的热，发出耀眼的白光。的燃烧，放出大量的热，发出耀眼的白光。4Al+3O2 = 2Al2O3加热加热2Al+3S =Al2S3加热加热(1)与非金属单质反应与非金属单质反

3、应 C.空气中高温，铝也能与空气中高温，铝也能与O2剧烈的化合。剧烈的化合。 与硫反应与硫反应:2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2沸水沸水2Al+3X2 =2AlX3 (X=F、Cl、Br、I)与卤素单质等反应与卤素单质等反应:(2)与某些氧化物反应与某些氧化物反应:与水反应与水反应(擦去氧化膜擦去氧化膜)2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe高温高温铝热反应铝热反应 A.铝与某些金属氧化物的铝与某些金属氧化物的(如如Fe2O3、Fe3O4、V2O5、Cr2O3、MnO2等）的混合物称为铝热等）的混合物称为铝热剂剂;铝和这些金属氧化物之间的反应称为铝热铝和这些金属氧化物之间的反应称为铝

4、热反应反应,可用可用Mg、KClO3或或Na2O2作为引燃剂作为引燃剂,放放出大量的热出大量的热.8Al+3Fe3O4=4Al2O3+9Fe高温高温10Al+3V2O5=5Al2O3+6V高温高温B.用途用途:a.冶炼难熔的金属冶炼难熔的金属(如如Cr、V、Mn等等)b.焊接钢轨焊接钢轨:2Al+3Cr2O3=Al2O3+2Cr高温高温4Al+3MnO2=2Al2O3+3Mn高温高温c.定向爆破定向爆破:定向爆破定向爆破2003年年8月月29日下午日下午13时时30分，湘潭钢铁集团公司三座分，湘潭钢铁集团公司三座90米的大烟囱在沉闷的爆破米的大烟囱在沉闷的爆破声中相继朝西倒下，这标志声中相继朝

5、西倒下，这标志着首次由我国自己设计施工着首次由我国自己设计施工的的3个个A级烟囱同时爆破的工级烟囱同时爆破的工程获得了成功。程获得了成功。2Al + 6H+ =2Al3+ + 3H2 与非氧化性酸与非氧化性酸(稀稀H2SO4、HCl、HBr、HI等等)发生置换反应。发生置换反应。 与氧化性酸与氧化性酸(稀稀HNO3等等)发生复杂的氧发生复杂的氧化还原反应，但不放出化还原反应，但不放出H2。Al +4HNO3 =Al(NO3)3 +NO+2H2O 在浓在浓HNO3和浓和浓H2SO4等中发生钝化等中发生钝化(但具但具备钝化的条件备钝化的条件:冷、浓、块冷、浓、块.否则也反应，如否则也反应，如:2A

6、l + 6H2SO4(浓浓) =Al2(SO4)3 +3SO2+6H2O(3)与酸反应与酸反应: 反应实质反应实质.氧化还原情况氧化还原情况2Al +2NaOH+6H2O=2NaAl(OH)4+3H2离子离子反应方程式反应方程式2Al + 2OH-+6H2O=2Al(OH)4-+3H2(4)与碱反应与碱反应: 铝与水之间的氧化还原反应，碱只起着溶铝与水之间的氧化还原反应，碱只起着溶解表层的氧化膜和生成的氢氧化铝的作用。解表层的氧化膜和生成的氢氧化铝的作用。23e- 将两份铝粉分别与稀盐酸和烧碱溶液反应，将两份铝粉分别与稀盐酸和烧碱溶液反应，若在相同状况下生成的氢气的体积相等，则两若在相同状况下

7、生成的氢气的体积相等，则两份铝的质量比为份铝的质量比为 。 1:1练习练习1练习练习2 将将5.4g Al 投入到投入到200.0mL 2.0molL-1的某溶液的某溶液中有氢气产生，充分反应后有金属剩余。该中有氢气产生，充分反应后有金属剩余。该溶液可能为溶液可能为 ( ) A.HNO3溶液溶液 B.Ba(OH)2溶液溶液 C.H2SO4溶液溶液 D.HCl溶液溶液D练习练习3 将镁粉和足量稀盐酸反应，铝粉和足量烧将镁粉和足量稀盐酸反应，铝粉和足量烧碱溶液反应，若在相同状况下生成的氢气的碱溶液反应，若在相同状况下生成的氢气的体积相等，则铝粉和镁粉的质量比为体积相等，则铝粉和镁粉的质量比为 。

8、3:4练习练习4 镁粉中混进少量铝粉，将铝粉除去可选用镁粉中混进少量铝粉，将铝粉除去可选用的试剂是的试剂是 ( ) A.盐酸盐酸 B.CuSO4 溶液溶液 C.NaOH 溶液溶液 D.浓硝酸浓硝酸 C 将等物质的量的铝粉和镁粉相混合，取等将等物质的量的铝粉和镁粉相混合，取等质量的该混合物四份，分别加到足量的下列质量的该混合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后放出溶液中，充分反应后放出H2最多的是最多的是 ( ) A.3mol/LHCl B.4mol/LHNO3 C.8mol/LNaOH D.18mol/LH2SO4 A练习练习5 某一无色溶液，跟铝反应放出某一无色溶液，跟铝反应放出H2

9、，试判断，试判断下列离子何者能存在于此溶液中下列离子何者能存在于此溶液中:Mg2+、Cu2+、Fe2+、Ba2+、H+、Ag+、SO42-、SO32-、HCO3-、OH-、NO3-、MnO4- (1)当生成当生成Al3+时，可能有时，可能有 (2)当生成当生成Al(OH)4-时，可能有时，可能有 练习练习6(1)H+、SO42- 、 Mg2+(2)OH-、NO3-、 Ba2+2Al + 3Cu2+ =2Al 3+ + 3CuAl + 3Ag+ =Al 3+ + 3Ag(5)与盐反应与盐反应:工业上冶炼铝的方法工业上冶炼铝的方法:电解法电解法2Al2O3(熔融熔融)=4Al+3O2电解电解2.铝

10、合金及其制品铝合金及其制品 将金属制成合金将金属制成合金(alloy)，可以保持甚至强化，可以保持甚至强化单一金属的长处，克服其不足，所以合金的性单一金属的长处，克服其不足，所以合金的性能一般优于纯金属。金属铝的强度较低耐磨性能一般优于纯金属。金属铝的强度较低耐磨性较差，加入其他元素如铜、镁、硅、锌、锂等，较差，加入其他元素如铜、镁、硅、锌、锂等，就形成了各种性能优良的铝合金。就形成了各种性能优良的铝合金。 铝合金具有密度小、强度高、塑性好、易铝合金具有密度小、强度高、塑性好、易于成型、制造工艺简单、成本低廉等特点，并于成型、制造工艺简单、成本低廉等特点，并且因表面易形成致密的氧化物保护膜而具

11、有一且因表面易形成致密的氧化物保护膜而具有一定的抗腐蚀能力，可用于制造能承受大载荷及定的抗腐蚀能力，可用于制造能承受大载荷及强烈磨损的构件。强烈磨损的构件。 铝合金主要用于建筑业、容器和包装业、交铝合金主要用于建筑业、容器和包装业、交通运输以及电子行业。例如，用通运输以及电子行业。例如，用铝合金材料制铝合金材料制成的汽车车轮的骨架，质轻、强度大且热变形成的汽车车轮的骨架，质轻、强度大且热变形性小；用铝合金做散热材料制成的硬盘抽取盒，性小；用铝合金做散热材料制成的硬盘抽取盒，既坚固耐用，散热效果又好。另外，铝合金还既坚固耐用，散热效果又好。另外，铝合金还广泛用于制飞机构件。广泛用于制飞机构件。

12、我国报道的高温超导体中，铊是组成成分我国报道的高温超导体中，铊是组成成分之一，已知铊之一，已知铊(Tl)和铝同主族，下列关于铊的和铝同主族，下列关于铊的性质的判断一定错误的是性质的判断一定错误的是 ( ) A.银白色金属银白色金属 B.Tl(OH)3是两性氢氧化物是两性氢氧化物 C.能生成能生成Tl3+的化合物的化合物 D.与稀与稀HNO3作用生成硝酸盐作用生成硝酸盐练习练习8B练习练习9铝和氢氧化钾都是重要的工业产品。请回答铝和氢氧化钾都是重要的工业产品。请回答(1)工业冶炼铝的化学方程式是工业冶炼铝的化学方程式是_ (2)铝与氢氧化铝与氢氧化钾溶液反应的离子方程式是钾溶液反应的离子方程式是

13、_。(3)工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸杂质，工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸杂质，可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜离子交换膜(只允许阳离子通过只允许阳离子通过)，其工作原理，其工作原理如图所示。如图所示。该电解槽的阳极反应式是该电解槽的阳极反应式是_.通电开始后，阴极附近溶液通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简会增大，请简述原因述原因_.除去杂质后的氢氧化钾溶液除去杂质后的氢氧化钾溶液从溶液出口从溶液出口_(填写填写“A”或或“B”)导出。导出。答案答案:(1)2Al2O3=4Al+3O2(2)2Al+2OH-+2H2O

14、=2AlO2-+3H2(3) 4OH-4e-=2H2O+O2 H+放电放电,促进水的电离促进水的电离,OH-浓度增大浓度增大 B通电通电3.铝的化合物铝的化合物(1)氧化铝氧化铝(aluminum oxide): 性质：性质：白色、难熔化白色、难熔化(2800) )的固体，属的固体，属于两性氧化物。于两性氧化物。存在：存在：铝土矿铝土矿(又称矾土又称矾土)含含Al2O3.H2O、Al2O3. 3H2O含有少量含有少量SiO2、Fe2O3刚玉刚玉:硬度大，仅次于金刚石，天然产的刚玉硬度大，仅次于金刚石，天然产的刚玉含有多种杂质而呈现多种颜色，含微量含有多种杂质而呈现多种颜色，含微量Cr(+3)的

15、呈红色称红宝石，含的呈红色称红宝石，含Fe(+2)Fe(+3)或或Ti(+4)呈蓝色，称蓝宝石。呈蓝色，称蓝宝石。(2)氢氧化铝氢氧化铝(aluminum hydroxide): 用途用途制耐火坩埚、耐火管、耐高温实验仪制耐火坩埚、耐火管、耐高温实验仪器、炼铝原料。器、炼铝原料。Al2O3+6H+=Al3+3H2OAl2O3+2OH-+3H2O=2Al(OH)4- 白色絮状，难溶于水的固体，两性氢氧化白色絮状，难溶于水的固体，两性氢氧化物物,可溶于强酸和强碱。可溶于强酸和强碱。Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O Al(OH)3+OH-=Al(OH)4- 受热分解受热分解: 2Al(OH)

16、3=Al2O3+3H2O制取制取Al(OH)3可采用可采用:铝盐铝盐(Al3+)+弱碱弱碱(如如NH3.H2O)四羟基合铝酸盐四羟基合铝酸盐Al(OH)4-+弱酸弱酸(如如H2CO3)铝盐铝盐(Al3+)+四羟基合铝酸盐四羟基合铝酸盐Al(OH)4-+或或S2-、SO32-等等(3)硫酸钾铝硫酸钾铝由两种金属离子和一种酸根离子组成的盐由两种金属离子和一种酸根离子组成的盐称为复盐。如明矾称为复盐。如明矾(KAl(SO4)2.12H2O)、光卤、光卤石石(KCl.MgCl2.6H2O)KAl(SO4)2= K+Al3+2SO42-与与Ba(OH)2反应反应:2KAl(SO4)2+ 3Ba(OH)2

17、 = K2SO4+3BaSO4+2Al(OH)3 KAl(SO4)2+ 2Ba(OH)2 = KAl(OH)4+2BaSO4 水解反应水解反应:Al3+3H2O Al(OH)3+3H+ 生成的生成的Al(OH)3吸附水中的悬浮的固体杂吸附水中的悬浮的固体杂质质(土壤胶粒带负电土壤胶粒带负电)形成沉淀，使水澄清。形成沉淀，使水澄清。故明矾故明矾(乃至铝盐、铁盐等乃至铝盐、铁盐等)具有净水作用。具有净水作用。附附: :铝三角与图象铝三角与图象Al(OH)3Al3+Al(OH)4-强酸强酸H+酸酸H+(过量过量)碱碱OH-(过量过量)酸酸H+强碱强碱OH-碱碱OH-(适量适量)Al3+3OH-=Al

18、(OH)3 AlCl3溶液溶液NaOH溶液溶液图图(1):Al(OH)3+OH-=Al(OH)4-Al(OH)3沉淀量沉淀量V(NaOH)O 3 4向向AlCl3溶液中滴加溶液中滴加NaOH溶液溶液.Al3+3OH-=Al(OH)3 AlCl3和和HCl混合液混合液NaOH溶液溶液图图(2):Al(OH)3沉淀量沉淀量V(NaOH)O n n+3 n+4向向AlCl3和和HCl混合液中滴加混合液中滴加NaOH溶液溶液.H+OH-=H2OAl(OH)3+OH-=Al(OH)4-AlCl3溶液溶液NaOH溶液溶液图图(3):Al(OH)3沉淀量沉淀量V(Na(OH)O 1 4/3Al3+4OH-=

19、 Al(OH)4- Al3+ 3Al(OH)4- =4Al(OH)3 向向NaOH溶液中滴加溶液中滴加AlCl3 溶液溶液.NaAl(OH)4溶液溶液HCl溶液溶液图图(4):Al(OH)3沉淀量沉淀量V(HCl)O 1 4Al(OH)4-+H+=Al(OH)3 +H2OAl(OH)3+3H+=Al3+3H2O 向向NaAl(OH)4溶液中滴加溶液中滴加HCl 溶液溶液.NaAl(OH)4和和NaOH混合液混合液HCl溶液溶液图图(5):Al(OH)3沉淀量沉淀量V(HCl)O m m+1 m+4Al(OH)4-+H+=Al(OH)3 +H2OAl(OH)3+3H+=Al3+3H2O 向向Al

20、(OH)4-和和NaOH混合液中滴加混合液中滴加HCl 溶液溶液.H+OH-=H2ONaAl(OH)4溶液溶液HCl溶液溶液图图(6)Al(OH)3沉淀量沉淀量V(NaAl(OH)4O 1 44H+ +Al(OH)4-=Al3+ +4H2O向向HCl溶液中滴加溶液中滴加 NaAl(OH)4溶液溶液.Al3+ 3Al(OH)4- =4Al(OH)3 二二.金属与金属材料金属与金属材料 根据密度分为重金属根据密度分为重金属(4.5g/cm3以上以上)和轻金和轻金属属(4.5g/cm3以下以下)；根据在地壳中的含量多少；根据在地壳中的含量多少分为常见金属和稀有金属。在冶金工业上金属分为常见金属和稀有

21、金属。在冶金工业上金属分为黑色金属分为黑色金属(铁、铬、锰及它们的合金铁、铬、锰及它们的合金)和黑和黑色金属色金属(除铁、铬、锰以外的金属及其合金除铁、铬、锰以外的金属及其合金)。现介绍几种有色金属材料现介绍几种有色金属材料-金、银、铜如下金、银、铜如下:1.金金: 金金(gold)是一种质地柔软的黄色金属。金延是一种质地柔软的黄色金属。金延展性特别好，展性特别好，1克金能抽成长达克金能抽成长达3公里的金丝公里的金丝,或压成约或压成约0.0001mm的金箔，导电性能仅次于的金箔，导电性能仅次于银，居于金属中的第二位。金和它的合金几乎银，居于金属中的第二位。金和它的合金几乎能达到各种电子元件对稳

22、定性、导电性、韧性、能达到各种电子元件对稳定性、导电性、韧性、延展性等的要求，所以它们在电子工业中的用延展性等的要求，所以它们在电子工业中的用量占金及其合金的工业用量的量占金及其合金的工业用量的90%以上。在航以上。在航空航天工业中作为制造飞机和航天器有关部件空航天工业中作为制造飞机和航天器有关部件所用的材料。所用的材料。练习练习10: 金化学性质非常稳定，不溶于一般的酸、金化学性质非常稳定，不溶于一般的酸、碱、盐等溶液中，只能溶于王水碱、盐等溶液中，只能溶于王水(浓浓HNO3和浓和浓HCl物质的量之比为物质的量之比为1:3的混合物的混合物)中，反应的中，反应的化学方程式如下化学方程式如下:

23、Au + 4HCl + HNO3= HAuCl4+NO+2H2O试分析其氧化还原情况。试分析其氧化还原情况。2.银银: 银银(silver)是一种具有金属光泽、质地柔软是一种具有金属光泽、质地柔软的银白色金属。银在有机合成、能源开发、材的银白色金属。银在有机合成、能源开发、材料制造等方面的应用越来越被重视。例如料制造等方面的应用越来越被重视。例如,在在有机合成中，银作为催化剂的成份之一，使许有机合成中，银作为催化剂的成份之一，使许多有机化合物的合成反应速率大大提高；在化多有机化合物的合成反应速率大大提高；在化学电源开发方面，人们研制出银镉电池、学电源开发方面，人们研制出银镉电池、银镁银镁电池、

24、银锌电池电池、银锌电池(锌氧化银电池锌氧化银电池)广泛应用于飞广泛应用于飞机、潜水艇、浮标、导弹空间飞行器和各种电机、潜水艇、浮标、导弹空间飞行器和各种电子仪表中；在医学上，银镓子仪表中；在医学上，银镓(Ga)合合金牙科填充金牙科填充材料以良好的性能受到任们的青睐。材料以良好的性能受到任们的青睐。Ag+2HNO3(浓浓)=AgNO3+NO2+H2O3Ag+4HNO3(稀稀)=3AgNO3+NO+2H2O练习练习11 实验室洗去试管内壁上的银迹可使用下列实验室洗去试管内壁上的银迹可使用下列试剂中的试剂中的 ( ) A.稀稀HCl B.稀稀H2SO4 C.浓浓HNO3 D.稀稀HNO3D 注注:洗

25、去同样量的银，消耗试剂的量少洗去同样量的银，消耗试剂的量少,放出污染物的量也少。放出污染物的量也少。3.铜铜: (1)铜铜(copper)是硬度较小的紫红色金属。常是硬度较小的紫红色金属。常温下，在干燥的空气中性质稳定，但在潮湿的温下，在干燥的空气中性质稳定，但在潮湿的空气中则会被锈蚀，在其表面逐渐形成一层绿空气中则会被锈蚀，在其表面逐渐形成一层绿色的铜锈。色的铜锈。2Cu+O2=2CuO(紫红色紫红色)(黑色黑色)与氧气等非金属反应与氧气等非金属反应:2Cu+S=Cu2S(红色红色)(黑色黑色)2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3(紫红色紫红色)(绿色绿色)铜绿铜绿Cu+2H

26、2SO4(浓浓)=CuSO4+SO2+2H2O(紫红色紫红色)(蓝色溶液蓝色溶液)与强氧化性酸反应与强氧化性酸反应(现象各有哪些现象各有哪些?)Cu+4HNO3(浓浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O(紫红色紫红色)(蓝色溶液蓝色溶液)3Cu+8HNO3(稀稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O(紫红色紫红色)(蓝色溶液蓝色溶液)2Cu+Cl2=CuCl2(紫红色紫红色)(棕黄色棕黄色)点燃点燃与某些盐溶液反应与某些盐溶液反应Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag(紫红色紫红色)(黑色黑色)Cu+2Hg(NO3)2=Cu(NO3)2+Hg 铜具有铜具有良好的导热性和导电性良好的

27、导热性和导电性，在电子工，在电子工业中主要用于制造电线通讯电缆等，这方面的业中主要用于制造电线通讯电缆等，这方面的用量占铜的工业用量的一半左右。目前用量占铜的工业用量的一半左右。目前, ,在半在半导体器件生产中展开了一场导体器件生产中展开了一场“铜芯片铜芯片”的革命的革命-在硅芯片上用铜代替铝进行布线。这标志在硅芯片上用铜代替铝进行布线。这标志着在人类发展史上曾发挥过重要作用的古老金着在人类发展史上曾发挥过重要作用的古老金属在现属在现代科技领域的应用又取得新的突破。进代科技领域的应用又取得新的突破。进入入20世纪世纪90年代年代，建筑业常利用铜材制造水管，建筑业常利用铜材制造水管及其他排水设施

28、，原因在于铜材不仅在较高温及其他排水设施，原因在于铜材不仅在较高温度下不易老化，而且耐高水压；同时，铜还具度下不易老化，而且耐高水压；同时，铜还具有独有的杀菌功能，能较好地抑制病菌的生长。有独有的杀菌功能，能较好地抑制病菌的生长。(2)氧化物：氧化物： CuO(黑色黑色)，Cu2O(红红)碱性氧化物碱性氧化物CuO+H2SO4=CuSO4+H2OCu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2OCuO+C(CO .H2)=Cu+CO(CO2)4CuO=2Cu2O+O2 (3)氢氧化物：氢氧化物：Cu(OH)2-不溶性弱碱不溶性弱碱Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2OCu(OH)2=Cu

29、O+H2O2Cu(OH)2+R-CHORCOOH+Cu2O+2H2O练习练习12:(1)不可用来盛放硫酸铜溶液的容器是不可用来盛放硫酸铜溶液的容器是 ( ) A.铜制容器铜制容器 B.瓷制容器瓷制容器 C.铁制容器铁制容器 D.玻璃容器玻璃容器(2)不法分子常用金光闪闪的不法分子常用金光闪闪的“假元宝假元宝”（铜（铜锌合金）蒙骗人们。下列鉴别方法中错误的锌合金）蒙骗人们。下列鉴别方法中错误的是是 ( ) A.加盐酸加盐酸 B.测密度测密度 C.加硝酸银溶液加硝酸银溶液 D.看颜色看颜色CD4.钛钛: 钛在地壳中的含量为钛在地壳中的含量为0.45%，但大部分处于，但大部分处于分散状态，主要的矿物

30、有分散状态，主要的矿物有TiO2和和FeTiO3，密，密度为度为4.54g/cm-3，在室温时与水、稀盐酸、稀，在室温时与水、稀盐酸、稀硫酸和稀硝酸都不作用，但能被氢氟酸、磷酸硫酸和稀硝酸都不作用，但能被氢氟酸、磷酸熔融碱侵蚀。熔融碱侵蚀。CuSO4+5H2O=CuSO4.5H2O(蓝色蓝色)(白色白色)(常用于某些物质中水份的检验常用于某些物质中水份的检验) 金属金属材料、无机非金属材料以及各种有机合材料、无机非金属材料以及各种有机合成材料各有其优势和缺陷。为了克服单一材料成材料各有其优势和缺陷。为了克服单一材料存在的问题，满足人类的生产和生活材料越来存在的问题，满足人类的生产和生活材料越来

31、越高的要求，人们尝试将不同类型的材料通过越高的要求，人们尝试将不同类型的材料通过复合工艺组合成新型材料，使其既能保持或发复合工艺组合成新型材料，使其既能保持或发展原来材料的长处，又能弥补它们的不足。迅展原来材料的长处，又能弥补它们的不足。迅猛发展的科学技术使这一努力变为现实，由此猛发展的科学技术使这一努力变为现实，由此产生了复合材料。材料的发展经历了由天然发产生了复合材料。材料的发展经历了由天然发展到人工、由单一发展到复合的过程。展到人工、由单一发展到复合的过程。 将两种或两种以上性质不同的材料经过加工将两种或两种以上性质不同的材料经过加工制成的材料称为制成的材料称为复合材料复合材料(comp

32、osite material)。复合材料由两部分组成，一部分称为基体，在复合材料由两部分组成，一部分称为基体，在复合材料中起黏结作用；另一部分称为增强体，复合材料中起黏结作用；另一部分称为增强体，在复合材料中起骨架作用。在复合材料中起骨架作用。1.定义定义 复合材料既保持原来材料的优点，又能使各复合材料既保持原来材料的优点，又能使各组分之间协同作用，形成了优于原材料的特点组分之间协同作用，形成了优于原材料的特点.例如，例如，金属金属材料易被腐蚀材料易被腐蚀,，有机合成材料易有机合成材料易老化不耐高温，陶瓷材料易破碎，这些缺点都老化不耐高温，陶瓷材料易破碎，这些缺点都可以通过复合的方法予以改善和

33、克服。可以通过复合的方法予以改善和克服。 复合材料复合材料 合合 金金成分成分两种或两种以两种或两种以上不同材料上不同材料两种或两种以上两种或两种以上金属材料或金属金属材料或金属与非金属与非金属形成工艺形成工艺特殊加工特殊加工熔合熔合性质性质 优于原材料优于原材料泥砖泥砖泥泥禾秸禾秸树干木质纤维木质纤维木质素木质素钢筋混凝土钢筋混凝土沙子、石子、沙子、石子、水泥水泥钢筋钢筋 组成复合材料的基体多种多样组成复合材料的基体多种多样,增强体又可以增强体又可以做成不同的形状，因而复合材料种类繁多。做成不同的形状，因而复合材料种类繁多。2.分类分类 (1)按基体分类按基体分类:可分为树脂基复合材料、金属

34、可分为树脂基复合材料、金属基复合材料、和陶瓷基复合材料基复合材料、和陶瓷基复合材料 (2)按增强体的形状分类按增强体的形状分类:可分为颗粒增强复合可分为颗粒增强复合材料、夹层增强复合材料和纤维增强复合材料材料、夹层增强复合材料和纤维增强复合材料 在在复合材料这个大家族中复合材料这个大家族中, ,发展最快应用最发展最快应用最广的是纤维增强复合材料。广的是纤维增强复合材料。金属金属 C基体材料基体材料的类型的类型耐酸碱、化学稳定性好、耐酸碱、化学稳定性好、强度高、密度小、韧性好强度高、密度小、韧性好增强体材增强体材料组成料组成复合材料复合材料陶瓷陶瓷 C合成树脂合成树脂 C合成树脂合成树脂 SiO

35、2、Al2O3、MgO 性性 能能强度高、抗冲击、绝缘性强度高、抗冲击、绝缘性好、耐热温度低于好、耐热温度低于300耐高温、强度高、导电耐高温、强度高、导电性好、导热性好性好、导热性好耐耐1600以上的高温、以上的高温、强度高、密度小强度高、密度小预测预测3.形形色色的复合材料形形色色的复合材料 (1).生产生活中常用的复合材生产生活中常用的复合材料料交流交流.研讨研讨 玻璃纤维增强树脂基复合材料玻璃纤维增强树脂基复合材料 下图给出的是一些生下图给出的是一些生活和生产中常见用品的活和生产中常见用品的图片，这些用品都是由图片，这些用品都是由一种叫做玻璃钢的复合一种叫做玻璃钢的复合材料制成的。玻璃

36、钢具材料制成的。玻璃钢具有哪些特性有哪些特性? 玻璃本身是易碎的脆性材料，由它制成的玻玻璃本身是易碎的脆性材料，由它制成的玻璃纤维却异常柔软，具有很高的强度。除了普璃纤维却异常柔软，具有很高的强度。除了普通玻璃纤维通玻璃纤维(主要成分为主要成分为SiO2、A12O3、Na2O等等)外，还可以根据需要选用耐化学腐蚀、耐外，还可以根据需要选用耐化学腐蚀、耐高温或强度高的特种玻璃纤维做玻璃钢的增强高温或强度高的特种玻璃纤维做玻璃钢的增强体。体。 在制造玻璃钢时，可以将玻璃纤维制成纱或在制造玻璃钢时，可以将玻璃纤维制成纱或织物加到合成树脂中，也可以把玻璃纤维切成织物加到合成树脂中，也可以把玻璃纤维切成短纤维加到合成树脂中。玻璃钢的强度可达到短纤维加到合成树脂中。玻璃钢的强度可达到甚至超过合金钢的强度，而密度只有钢铁的甚至超过合金钢的强度，而密度只有钢铁的15左右；同时，这种材料保持着较好的耐化学腐左右；同时，这种材料保持着较好的耐化学腐蚀性、电绝缘性和机械加工性能，而且又不像蚀性、电绝缘性和机械加工性能，而且又不像普通玻璃那样普通玻璃那样硬脆。硬脆。 玻璃钢玻璃钢已大量用于游乐车、水上滑梯、