9.3 金属材料的性能及应用 课件 高中化学新苏教版必修第二册（2022~2023学年）

第3课

金属材料的性能及应用第九单元新苏教版高中化学必修第二册金属材料的性能金属材料的性能人们已经发现的金属元素有90余种，这些元素为金属材料的多样性提供了物质基础。越来越多的金属材料被开发和使用，在人类文明的进程中发挥了重要作用。金属材料因其优良的性能，在改善人类生活、促进生产力发展的过程中发挥了重要的作用，同时人们也从材料的开发和应用视角拓展了化学科学研究的新领域。金属材料的性能金属材料在工农业生产和社会生活的各个方面应用广泛。

延展性、硬度、塑性密度、熔点、导电性、导热性等物理性能使用要求材料性能在使用过程中，必然会受到多种力的作用，从而体现出一些力学性能到导热和导电的作用，而且能够在一定温度范围内稳定工作金属材料的性能

抗氧化性、耐酸碱性等化学性能可铸性、可锻性、切削加工性等工艺性能使用要求材料性能在使用过程中不可避免地会暴露在空气中，或者接触到一些化学药品

从金属原材料到最后的金属产品，加工成型合金及其应用合金及其应用将两种或两种以上的金属（或金属与非金属）共熔制备出特殊的金属材料。合金：焊锡生铁和钢锡和铅的合金铁和碳的合金合金及其应用硬度一般高于它的成分金属熔点一般低于它的成分金属合金相比纯金属材料具有优良的物理、化学或机械性能1、合金性能导电性和导热性一般低于它的成分金属合金及其应用纯金属所有原子的大小和形状相同，原子排列十分规整；思考：相比于成分金属，为什么合金硬度更高、熔点更低？加入较大或较小的其他元素的原子后，改变了金属原子有规则的层状排列，使原子层之间滑动困难，合金硬度变大。合金及其应用固体的熔点与原子排列是否整齐有关。合金中原子的大小不一，与纯金属相比，排列整齐程度下降，使得原子之间的相互作用力减小。所以，多数合金的熔点一般比其组成金属的熔点低。思考：相比于成分金属，为什么合金硬度更高、熔点更低？合金及其应用2、常见合金铝合金硬铝等铝合金成本低，性能优异，密度小、强度大、塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性，抗腐蚀能力强，装饰效果好，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中都得到广泛的应用。目前铝合金的使用量仅次于钢，发展前景广阔。硬铝：将铜、镁、锰等加到铝中。合金及其应用2、常见合金武德合金由锡(熔点232℃)、铋(熔点271℃)、镉(熔点321℃)和铅(熔点327℃)等金属按照一定的质量比制成的，熔点只有67℃。它可以用来做电器、火灾报警等装置中的保险丝。合金及其应用铝锂合金具有低密度、高强度的特点。若用其代替常规的铝合金，可使构件质量减轻10%～20%，强度提高15%～20%，具有较高的工作温度、较好的高温韧性与加工性能，且价格便宜，因此是21世纪航空飞行器较理想的结构材料之一。我国“神舟号”航天飞船的许多部件就是用铝锂合金制造的。2、常见合金铝锂合金合金及其应用2、常见合金铁合金不锈钢是一种重要的合金钢，主要的合金元素是铬(占12%～32%)，铬具有很强的耐腐蚀性，在空气中表面会生成一层致密的氧化物，防止内部进一步被氧化，从而保护了内层金属。不锈钢抗腐蚀能力强，常用于制造医疗器材、厨房用具和餐具，以及地铁列车的车体等。合金及其应用钛是一种新型金属，制成的钛合金强度高，密度小，耐热性好，易于加工，抗腐蚀性强，远优于不锈钢，即使将它们放入海水中数年，取出后仍然光亮如新。钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料，被广泛应用于医疗、火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通信设备等领域。2、常见合金钛合金合金及其应用像镍铬铝铁、镍铬铝铜等合金，具有很高的电阻率，可用于制备电路中的精密元件。2、常见合金其它合金无机非金属材料无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。传统非金属材料水泥玻璃陶瓷无机非金属材料半导体材料硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是一种重要的半导体材料，被广泛用于电子工业的各个领域。工业上利用二氧化硅可以制得高纯度的硅。无机非金属材料光导纤维的主要成分是二氧化硅，可用来制造通讯光缆，用于光纤通信或传送高强度的激光等。光导纤维导光能力非常强，一条光缆由上万条光导纤维组成，因此可以利用其传输大量的信息。用光缆代替普通的金属通信电缆可以节约大量有色金属。光导纤维无机非金属材料新型陶瓷材料功能陶瓷结构陶瓷结构陶瓷具有机械功能、热功能和部分化学功能，如高温结构陶瓷等。功能陶瓷具有光、电、磁、化学和生物等方面的特殊功能，如压电陶瓷等。无机非金属材料高温结构陶瓷主要是指能在高温条件下承受静态或动态机械负荷的陶瓷，主要有高温氧化物（如氧化铝陶瓷）和高温非氧化物（如氮化硅陶瓷）两大类。它们具有较好的高温强度、耐热震性、抗腐蚀、抗氧化和结构稳定性等特性。高温结构材料弥补了金属材料在高温下不耐氧化、易腐蚀的不足。无机非金属材料压电陶瓷是具有压电特性的电子陶瓷材料，其主要成分是钛酸钡和钛酸铅。压电陶瓷对外力极为敏感，可将极其微弱的机械振动转换成电信号，常被用于声呐系统、气象探测、遥测环境保护等领域。用它制作的压电地震仪能精确地测出地震强度、方位和距离。无机非金属材料科技前沿-液态金属材料合金是两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。(1)下列物质不属于合金的是________(填字母，下同)。A．明矾 B．硬铝

C．生铁 D．青铜(2)根据下表中四种金属的熔、沸点：金属NaCuAlFe熔点/℃97.810836601