第三节用途广泛的金属材料(qi)

1第三节用途广泛的金属材料2青铜鼎3

巴黎埃菲尔铁塔4一、常见合金的重要应用材料金属材料无机非金属材料纯金属合金合成高分子材料（一）材料的分类5思考与交流:下列物品都使用了哪些材料?6我们很少使用纯金属，而主要使用合金。铝合金锅钛合金羽毛球拍镍合金门锁7学与问：初中曾学过有关合金的一些知识，你还记得什么是合金吗？合金有哪些优良的性质？你知道合金在生活中有哪些用途吗？举出一些例子。合金是由一种金属跟其它一种或几种金属（或金属跟非金属）一起熔合而成的具有金属特性的物质。合金属于混合物。合金具有许多优良的物理、化学或机械性能，在许多方面不同于各组分金属，例如，合金的硬度一般比它的各成分金属的大，合金的熔点比各成分的金属低。8（二）合金的概念及特性：合金是由两种或两种以上的金属或非金属熔合而成的,具有金属特性的物质。1、合金的概念：2、合金的物理性质：1）一般情况下，合金比纯金属硬度大2）多数合金的熔点一般比各成分金属的低3）一般来说，合金的性质并不是各成分的性质的总和，合金具有优良的物理、化学或机械的性能4）合金的性能可以通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以调节。如：生铁的熔点比纯铁的低；硬铝（Cu、Mn、Si）的强度和硬度都比纯铝大。9１、铜合金：我国使用最早的合金青铜：主要含铜和锡，有良好的强度和塑性、耐磨、耐腐蚀，主要用于制机器零件如轴承、齿轮等。黄铜：主要含铜和锌，有良好的强度和塑性、易加工、耐腐蚀，主要用于制机器零件、仪表和日用品。白铜：主要含铜和镍，它不容易生铜绿，常用于制造精密仪器和装饰品。

（二)常见合金的重要应用10①青铜的主要成分：铜和锡我国1939年在河南安阳殷墟出土的商代后期制作的司母戊鼎属于青铜制品。青铜是我国使用最早的合金。11②黄铜（Cu~Zn，Zn20%~36%）古代称为药金，密度比黄金小，外观与金非常相似，常被误认为是黄金。假如是你，你怎样来判别“药金”和黄金？12③白铜（Cu和镍）不易生铜绿④铜锰合金，具有极高的电阻。13钢的种类2.钢：用量最大,用途最广的合金14钢碳素钢：铁和碳的合金合金钢：在碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、钼、钴等合金元素(如不锈钢)低碳钢含碳量低于0.3%中碳钢含碳量0.3%~0.6%高碳钢含碳量高于0.6%15铁的合金

生铁

钢

C%

2%－4.3%

0.03%－2%其它杂质Si、Mn、S、P

（较多）Si、Mn、S、P

（较少）机械性能

质硬而脆、无韧性坚硬、韧性大、可塑性好。生铁与钢的比较16名称组成主要性质主要用途铝合金含有10%~30%的镁硬度和强度都比纯铝和纯镁大火箭、飞机、轮船等制造业硬铝含铜4%、镁0.5%、锰0.5%、硅0.7%硬度和强度都比纯铝和纯镁大火箭、飞机、轮船等制造业钛合金含铝6%、钒4%耐高温、耐腐蚀、高强度用于飞机、宇航、化学工业金合金加入银、铜、稀土元素等有光泽、易加工、耐磨耐腐蚀金饰品、电子元件、钱币、笔尖3、其它几种常见合金的组成、性质和用途17新型合金储氢合金：Ti~Fe,La~Ni钛合金：Ti，V，Fe，Al等，

飞机起落架耐热合金：喷气式飞机的发动机叶片记忆合金：18记忆合金

随着社会的发展，我们对金属的认识也在增加。并且，也希望新的材料的诞生。也许在不远将来，我们都会拥有一辆由“记忆金属”制作的汽车，我们再也不怕把汽车碰撞的凹凸不平而心痛惋惜了。这种“记忆金属”即是镍钛合金。如把这样一块金属进行加热，它将形成一定的形态。冷却后，任意揉皱，或使它弯曲，再加热后，它又恢复了原状。19二、金属的分类

金属

冶金工业分

黑色金属：铁、铬、锰

有色金属：除铁、铬、锰以外的金属按密度分

重金属：密度4.5g/cm3以上

轻金属：密度4.5g/cm3以下

按接触概率分

常见金属：如铁、铝、铜等

稀有金属：如锆、铌、钼等

20三、金属的冶炼

目前工业上冶炼金属常用的方法有（实质是用还原的方法）：A、热分解法适用范围：金属活动性较差的金属(如Hg、Ag等)。B、热还原法(还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金属Al等)大多数金属(Zn-Cu)的冶炼适用于此法。C、电解法钾、钙、钠、铝等活泼金属，只能用电解其熔融盐或氧化物的方法制取。把金属从矿石中提炼出来，这个过程就叫金属的冶炼。

从金属矿石中提炼金属一般需经过三个步骤：（1）矿石的富集；（2）冶炼；（3）精炼。21世界近代史上,钢铁是国力最重要的标志.尽管三千多年前商代的青铜器已表明我国古代无与伦比的冶炼技术，但直到晚清的洋务运动才开始发展钢铁工业，而1949年共和国建立时只有区区的15万吨。22

1996年起，我国钢产量突破了一亿吨，跃居世界第一，据中国钢铁工业协会的预测，2004年我国钢产量将达到2.6亿吨，比2003年增长16.9%，钢材消费量将达到2.8亿吨左右，比2003年增长13%左右。23炼钢过程

242、人类历史上大量生产和使用铝、铁、钛、铜四种金属的时间顺序是（）A、铜、铁、铝、钛B、铁、铝、铜、钛C、铜、铁、钛、铝D、铁、铜、铝、钛1、下列物质中,不属于合金的是（）A、硬铝B、黄铜C、钢铁D、水银DA课堂互动253、我国在春秋战国时期，就懂得将白铁褪火处理得到相当于铸钢的物器（如锋利的宝剑），这一技术要比欧洲早就两千年，那么白铁褪火处理的主要作用是（）A、除去硫、磷杂质B、适当降低了含碳量C、渗入了合金元素D、改善表面的结构性质B26实践活动:角色扮演：是否应该停止使用铝质饮料罐铝质饮料罐在饮料业的发展中起到了举足轻重的作用，至今仍广泛使用，请你扮演不同的角色，分析是否应该停止使用铝质饮料罐。四、正确选用金属材料27选择材料时，常常要考虑几个方面：

主要用途外观物理性质化学性质价格加工难度日常维护对环境的影响28常见金属之最①密度最大的是

；②硬度最大的是

；③熔点最低的是

；④熔点最高的是

；⑤延性最好的是

；⑥展性最好的是

；⑦导电性最好的是

；⑧地壳中含量最多的金属元素是

；

OsCrHgWPtAuAgAl29稀土元素是镧系元素系稀土类元素群的总称，包含钪Sc、钇Y及镧系中的镧La、铈Ce、镨Pr、钕Nd、钷Pm、钐Sm、铕Eu、钆Gd、铽Tb、镝Dy、钬Ho、铒Er、铥Tm、镱Yb、镥Lu，共17个元素。稀土元素能与其它元素组成品种繁多、功能千变万化，用途各异的新型材料，被称为“现代工业的维生素，和神奇的新材料宝库。”科学视野我国稀土资源占世界稀土资源的80%，以氧化物(REO)计达3600万吨，远景储量实际是1亿吨。我国稀土资源分南北两大块。——北方：轻稀土资源，集中在包头白云鄂博特等地，以后在四川冕宁又有发现。主要含镧、铈、镨、钕和少量钐、铕、钆等元素；30——南方：中重稀土资源，分布在江西、广东、广西、福建、湖南等省，以罕见的离子态赋存与花岗岩风化壳层中，主要含钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇和镧、钕等元素。稀土作为基体元素能制造出具有特殊“光电磁”性能的多种功能材料，如稀土永磁材料，稀土镍氢电池材料，稀土荧光材料，稀土催化剂。稀土激光材料，稀土精密陶瓷材料。生物工程材料等，它们都是发展电子信息产业，开发新能源，治理环保和国防尖端技术等方面必不可缺少的材料。如稀土永磁材料（钕铁硼永磁）是当今磁性最强的永磁体，它被称“一代磁王”。稀土永磁材料现已广泛的用到了微型电机，工业用电机、风力发电机、音响设备、仪器仪表。航天航空通讯，医用核磁共振成像仪等方面。

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稀土永磁材料用于电机，可使设备小型化，轻型化，同等功率的电机，体积和重量可减少30%以上。用稀土永磁同步电机代替工业上的异步电机，节电率可达12-15%，真正的稀土三基色荧光灯代替白炽灯，节电率可达到80%。稀土金属卤化物灯已被大量用于城市广场、体育场馆和高层建筑的美化泛光照明。这些新型电光源不但节电效果明显。而且大大提高了照明质量，其生产过程也减少了污染，被称作“绿色照明”。彩色电视正是采用了稀土三基色荧光粉，才能获得彩色逼真的画面。稀土镍氢电池，可以充电而无记忆效应，代替了有污染的镍镉电池，被称作无污染的“绿色电池”。它已广泛用于移动电话，笔记本电脑等设