金属材料的物理、化学性能

1、 材料是机器的物质基础。 金属材料的性能是选择材料的主要依据。 金属材料的性能一般分为工艺性能和使用性能。 工艺性能是指金属材料从冶炼到成品的生产过程中，在各种加工条件下表现出来的性能； 使用性能是指金属零件在使用条件下金属材料表现出来的性能。 金属材料的使用性能决定了它的使用范围。使用性能包括物理性能、化学性能和力学性能。 金属所固有的性能，包括密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性、磁性这些东西有哪些相似的物理性质？这些东西有哪些相似的物理性质？铁制造炊具铁制造炊具导热性导热性铜制成导线铜制成导线导电性导电性性质在很大程度上决定物质的用途，但还需考虑价格、性质在很大程度上决定物质的用途，但还

2、需考虑价格、资源、美观、使用是否便利、回收、环境影响等因素资源、美观、使用是否便利、回收、环境影响等因素用途用途 物理性质物理性质 1. 密度 定义定义 金属的密度即是单位体积金属的质量，其单位为3。 分类分类 根据密度的大小，金属材料可分为轻金属和重金属。 密度小于4 .53 的金属叫做轻金属， 如铝，钛等。 密度大于4 .53 的金属叫做重金属， 如铜，铁等。 用途用途 在航空业和汽车业中，为增加有效载重，需考虑密度 2.熔点熔点定义定义 金属从固体状态向液体状态转变时的温度称为熔点。熔点一般用摄氏温度（）表示。各种金属都有 其固定熔点。如铅的熔点为323 ，钢的熔点为。 分类分类 低熔点

3、金属熔点低于 ， 中熔点金属熔点在 ， 高熔点金属熔点 高于。 用途用途 熔点对于冶炼、铸造、焊接和配制合 金等都很重要。 易熔金属熔断器，防火安全阀 难熔金属耐高温零件，如飞船外壳、火箭、导弹、燃气轮机和喷气飞机等耐高温零件 3.导热性定义定义 金属材料传导热量的能力称为导热性。热导率（导热系数）热导率（导热系数）表示金属材料导热性能的优劣。 热导率大的金属材料的导热性好。在一般情况下，金属材料的导热性比非金属材料好。金属的导热性 以银为最好，铜、铝次之。用途用途 导热性好的金属散热也好，可用来制造散热器零件，如冰箱、空调的散热片。 4.热膨胀性 定义定义 金属材料在受热时体积会增大，冷却时

4、则收缩，这种现象称为热膨胀性。 线膨胀系数线膨胀系数l 铁在 0-100时 l=11.76106/ 用途用途 一些精密测量工具就要选用膨胀系数较小的金属材料来制造；铺设铁轨、架设桥梁、金属工件加工过程中测量尺寸等都要考虑到热膨胀的因素。这是这是什么什么 5 .导电性 定义定义 金属材料传导电流的性能称为导电性。 银为最好，铜、铝次之， 用途用途 工业上用铜、铝做导电的材料。导电性差的高电阻金属材料，如铁铬合金、镍铬铝、康铜和锰铜等用于制造仪表零件或电热元件，如电炉丝。 6磁性 定义定义 金属导磁的性能称为磁性。 铁磁性材料 铁、钴， 无磁性或顺磁性材料 锰、铬、铜、锌。 但对某些金属来说，磁性

5、也不是固定不变的，如 铁在以上就表现为没有磁性或顺磁性。 用途用途 铁磁性材料可用于制作变压器、电机的铁心和测量仪表零件等；无（顺）磁性材料可用做要求避免磁场干扰的零件。讨论并回答下列问题：讨论并回答下列问题：1、银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜而不、银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜而不用银制？用银制？2、为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？如果、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？用锡制的话，可能会出现什么情况？ 金属材料的化学性能是指金属在化学作用下所表现的性能。 1 耐腐蚀性耐腐蚀性 金属材料在常温下抵抗氧、水蒸气及其他化学介质腐蚀作用的能力，

6、称为耐腐蚀 性。 常见的钢铁生锈，就是腐蚀现象。 2 抗氧化性抗氧化性 金属材料抵抗氧化作用的能力，称为抗氧化性。 金属材料在加热时，氧化作用加速，结论：结论：许多金属都能与氧气反应，生成氧化物许多金属都能与氧气反应，生成氧化物金属与氧气的反应金属与氧气的反应镁或铝镁或铝常温下常温下高温下高温下反应式反应式可反应可反应耀眼白光耀眼白光2Mg + O2Mg + O2 2 = 2MgO= 2MgO点燃点燃4Al + 3O4Al + 3O2 2 = 2Al= 2Al2 2O O3 3点燃点燃铁或铜铁或铜不反应不反应可反应可反应2Cu + O2Cu + O2 2 = 2CuO= 2CuO3Fe + 2

7、O3Fe + 2O2 2 = Fe= Fe3 3O O4 4点燃点燃 注意注意: : 铝在空气中与氧气反应生成致密的铝在空气中与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜氧化铝薄膜, ,阻止反应进一步发生。阻止反应进一步发生。 2 2、为什么我们看过铁生锈，而没看过、为什么我们看过铁生锈，而没看过思考：思考： 1 1、有没有特例？、有没有特例？ 有，金、银例外；有，金、银例外； 铝生锈呢？ 钢材在锻造、热处理、焊接等加热作业时，会 发生氧化和脱碳，造成材料的损耗和各种缺陷。因此，在加热坯件或材料时，常在其 周围形成一种还原气体或保护气体，以避免金属材料的氧化。3 化学稳定性化学稳定性 化学稳定性是金属材料的

8、耐腐蚀性和抗氧化性的总称。 热稳定性 金属材料在高温下的化学 稳定性。 制造在高温下工作的零件的金属材料，要有良好的热稳定性。金属熔点密度g/cm3导电性导热性磁性 化学性能铁15387.8银铜室温铁钴镍铜的耐蚀性优于钢在碱性中优于铝铜10838.9铝铁的化学性能活泼铝6602.7铁课外小知识：课外小知识：1 1、金属的特性、金属的特性( (密度、熔点、硬度等密度、熔点、硬度等) )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（以银的导电性为银的导电性为100作标准）作标准）密度密度（gcm-3）熔点熔点()硬度硬度（以金以金刚石的硬度为刚石的硬度为10作标准）作标准）银银铜铜 金

9、金 铝铝 锌锌铁铁 铅铅100100999974746161272717177.97.9（优）（优）（良）（良）金金 铅铅 银银 铜铜 铁铁 锌锌 铝铝 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.70 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.70 （大）（大）（小）（小）钨钨 铁铁 铜铜 金金 银银 铝铝 锡锡 3410 1535 1083 1064 962 660 2323410 1535 1083 1064 962 660 232 （高）（高）（低）（低）铬铬 铁铁 银银 铜铜 金金 铝铝 铅铅9 45 2.54 2.53 2.53 22.9

10、1.5 9 45 2.54 2.53 2.53 22.9 1.5 （大）（大）（小）（小）地壳中含量最高的金属地壳中含量最高的金属人体中含量最高的金属人体中含量最高的金属熔点最大的金属熔点最大的金属熔点最低熔点最低导电导热性最好的金属导电导热性最好的金属钨钨汞汞银银铝铝钙钙世界年产量最高的金属世界年产量最高的金属铁铁2 2、金属之最、金属之最K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au钾钾 钙钙 钠钠 镁镁 铝铝 锌锌 铁铁 锡锡 铅铅 氢氢 铜铜 汞汞 银银 铂铂 金金金属活动性由金属活动性由强强到到弱弱3 3、金属活动性顺序、金属活动性顺序1. 1.越靠前活动性越强，钾最活泼，金最不活泼。越靠前活动性越强，钾最活泼，金最不活泼。2. 2.氢前金属能从酸（稀盐酸、稀硫酸）中置换氢前金属能从酸（稀盐酸、稀