8.1《课题1金属材料》课件

1、图图81 东汉晚期的青铜奔马东汉晚期的青铜奔马图图82 河北沧州的铁狮子河北沧州的铁狮子一. 金属材料 金属材料包括金属材料包括纯金属纯金属以及它们的以及它们的合合金金二、金属材料的发展史 商朝，人们已开始使用青铜器 春秋时期，开始使用铁器 100年前开始了铝的大规模使用铁锄与铁犁铁锄与铁犁 司母戊鼎司母戊鼎铝窗铝窗 司母戊鼎是中国目前已发现的最重的青铜器。司母戊鼎含铜84.77、锡11.64、铅27.9。充分显示出商代青铜铸造业的生产规模和技术水平。 秦陵铜车马严格按真车马的制作 。造型精美，比例恰当，装饰华丽，工艺精湛，形体庞大，所以很多专家学者把它称之为“青铜之冠”。 马踏飞燕马踏飞燕

2、1969年，在甘肃武威出土。年，在甘肃武威出土。中国雕塑史上的不朽之作。中国雕塑史上的不朽之作。 2002年，年， “马踏飞燕马踏飞燕”的仿的仿制品作为国礼赠布什。制品作为国礼赠布什。 铁耙铁耙 两汉时期西汉两汉时期西汉农具农具一架波音一架波音767大大型飞机约由型飞机约由70%的铝及其合金构的铝及其合金构成。成。20世纪，铝和铝世纪，铝和铝合金的应用合金的应用人类使用金属的先后顺序 铜铁铝铜铁铝 金属大规模被使用的先后顺序跟金属金属大规模被使用的先后顺序跟金属的的化学性质化学性质（金属活动性金属活动性)有关。有关。三.金属的物理性质 1. 常见金属的共性常见金属的共性 . 有光泽有光泽 用途

3、：做装饰品、反光材料等用途：做装饰品、反光材料等 . 导电性导电性 用途：做导线等用途：做导线等 . 导热性导热性 用途：做炊具、散热材料等用途：做炊具、散热材料等 . 延展性延展性（能拉成丝，展成片）（能拉成丝，展成片） 用途：用途：做包装材料等做包装材料等 . 韧性韧性 2. 常见金属的特性常见金属的特性 . 常温下汞为液体常温下汞为液体 . 纯铁为银白色，铜为紫红色，金纯铁为银白色，铜为紫红色，金呈黄色呈黄色一些金属的物理性质一些金属的物理性质物理性质物理性质物理性质比较物理性质比较导电性导电性(以银的导电以银的导电性为性为100作标准作标准) 银铜金铝锌铁铅银铜金铝锌铁铅(优优) 10

4、0 99 74 61 27 17 7.9 (良良)密度密度/(gcm-3) 金铅银铜铁锌铝金铅银铜铁锌铝大大 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7 小小熔点熔点/ 钨铁铜金银铝锡钨铁铜金银铝锡高高3410 1535 1083 1064 962 660 232 低低硬度硬度(以金刚石的硬以金刚石的硬度为度为10作标准作标准) 铬铁银铜铬铁银铜 金铝铅金铝铅大大 9 4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-3 2-2.9 1.5 小小 讨论：讨论：1 . 为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？而不用铅制？2 . 银的导电性比铜好，为什

5、么电线一银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？般用铜制而不用银制？3 . 为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？如果用锡制的话，可能会出现什么情况？如果用锡制的话，可能会出现什么情况？使用使用是否便利是否便利资源资源废料是否废料是否易于回收易于回收价格价格是否是否美观美观对环境对环境的影响的影响 考虑物质的用途时，考虑物质的用途时，首先要考虑物质的首先要考虑物质的_，还需要考虑那些因素？还需要考虑那些因素？性质性质金 属 之 最 地壳中含量最高的金属元素地壳中含量最高的金属元素 人体中含量最高的金属元素人体中含量最高的金属元素 目前世界年产量最高的

6、金属目前世界年产量最高的金属 导电、导热性最好的金属导电、导热性最好的金属 硬度最高的金属硬度最高的金属 熔点最高的金属熔点最高的金属 熔点最低的金属熔点最低的金属 密度最大的金属密度最大的金属 密度最小的金属密度最小的金属 铝铝钙钙银银铁铁铬铬汞汞钨钨锂锂锇锇四四. 合金合金 1. 定义：一种金属与另一种（或几种）定义：一种金属与另一种（或几种）金属（或非金属）经高温熔合在一起金属（或非金属）经高温熔合在一起的具有金属特性的混合物。的具有金属特性的混合物。 合金就是在金属中加热熔合某些金属合金就是在金属中加热熔合某些金属或非金属形成的具有金属特征的物质或非金属形成的具有金属特征的物质。 注意

7、：合金中并非都是非金属，组成注意：合金中并非都是非金属，组成合金的元素中可能有非金属；合金是合金的元素中可能有非金属；合金是一种混合物而不是化合物。一种混合物而不是化合物。 2. 铁合金（铁与碳的合金）铁合金（铁与碳的合金） 生铁：生铁：2%4.3%，硬度大，韧性差。，硬度大，韧性差。 钢钢 ：0.03%2%，硬度小，韧性好。，硬度小，韧性好。 如何去如何去比较黄铜片和铜片、焊比较黄铜片和铜片、焊锡和锡的物理性质？锡和锡的物理性质？性质性质比较比较现象现象黄铜黄铜铜铜颜色颜色光泽光泽硬度硬度结论结论紫红色紫红色黄铜比铜硬黄铜比铜硬合金一般比纯组分金属硬度大合金一般比纯组分金属硬度大黄色黄色 熔

8、熔点点/铅铅镉镉铋铋锡锡焊锡焊锡武德合武德合金金327 321 271 23218370纯金属纯金属金属金属启示启示合金一般比纯金属熔点低合金一般比纯金属熔点低根据下表提供的数据，你能得到根据下表提供的数据，你能得到什么启示什么启示？ 3. 合金与组成它的纯金属比较合金与组成它的纯金属比较的优点的优点 颜色更鲜艳颜色更鲜艳 熔点低熔点低 强度、硬度更高强度、硬度更高 抗腐蚀性更强抗腐蚀性更强常见合金的特性种类种类性质或特性性质或特性钛锆合金钛锆合金 对空气的强大吸收力，可以对空气的强大吸收力，可以除去空气，造成真空除去空气，造成真空 钛铌合金钛铌合金 理想的超导材料理想的超导材料 白金白金（金

9、与铜、镍、锌（金与铜、镍、锌 ）装饰品）装饰品黄铜黄铜 优良的导热性和耐腐蚀性优良的导热性和耐腐蚀性 白铜白铜 Cu-Ni合金，有优异的耐蚀性合金，有优异的耐蚀性和高的电阻和高的电阻 常见合金的特性常见合金的特性种类种类性质或特性性质或特性Al-Mn、Al-Mg 合金合金很好的耐蚀性，良好的很好的耐蚀性，良好的塑性和较高的强度塑性和较高的强度 铌锗合金铌锗合金 超导合金临界超导温度超导合金临界超导温度为为23.2K 永磁合金永磁合金 强烈地被磁场吸引强烈地被磁场吸引 耐热合金耐热合金 高温下具有良好的机械高温下具有良好的机械性能和化学稳定性性能和化学稳定性21世纪的重要金属材料：世纪的重要金属材料：钛和钛合金钛和钛合金优点：熔点高、密度小、可塑性好优点：熔点高、密度小、可塑性好易于加工、机械性能好、抗腐蚀性易于加工、机械性能好、抗腐蚀性能非常好能非常好 钛合金与人体有很好的钛合金与人体有很好的“相容性相容性”，因，因此可用来制造此可用来制造人造骨人造骨 钛金属腕表钛金属腕表1、以下铁的用途，涉及了那些铁的性质？、以下铁的用途，涉及了那些铁的性质？（1）烧菜用的铲子是铁制的，一般都要）烧菜用的铲子是铁制的，一