用途广泛金属材料-公开

1、第三章 金属及其化合物,用途广泛的的金属材料,它们是纯金属做的吗？,铝合金锅,钛合金羽毛球拍,镍合金门锁,我们很少使用纯金属，而主要使用合金。,一、合金的概念及特性：,合金:由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、合金的概念 ：,合金中一定含有金属元素 合金中也可能含有非金属元素； 多数合金是混合物； 合金中各成分仍保持其化学性质 通过熔合条件形成,注：,2、合金的特性：,一般情况下，合金与其纯金属成分相比较,（1）硬度大于任意成分金属。 （如：铝合金比纯铝硬、铁合金比纯铁的硬度大） （2）熔点低于任意成分金属。 （如：保险丝 、 生铁的熔点比纯铁的低；）

2、 （3）常具有优良的物理、化学或机械的性能。 （4）导电性和导热性低于任一组分金属。,3、合金的性能影响因素： 使用不同的原料 方法：添加不同元素 改变原料配比 方法：改变各自的含量 改变制造工艺 方法：改变熔合条件,使用： 不同的原料， 改变原料的配比， 改变生成合金的条件等， 可以制得具有不同性能的合金。,合金在工业上的用途比纯金属更广、更重要。,二、常见的合金及用途：,(一) 铜合金的种类很多，常见的有：,1.青铜 2.黄铜 3.白铜,1.青铜（主要含锡、铅）,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。,是我国使用最早的合金,1939年在河南安阳殷墟出土 的商

3、代后期制作的司母戊鼎 属于青铜制品。,2.黄铜（CuZn，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？,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：不容易生铜绿，常用于制造精密仪器和装饰品。,3.白铜（Cu和镍）,象 尊,斗 牛,麒麟,马踏飞燕,4.锰铜,具有极高的电阻。,工业上常用铜合金来制造各种机械零件,（二）. 铁合金,生铁,钢,（含碳量在24.3之间,还含硅、 锰及少量硫、磷 ）,碳素钢,低碳钢,（含碳0.30.6）,高碳钢,（含碳0.030.3）,中碳钢

4、,（含碳0.62 ）,在碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、钼、钴等合金元素(如不锈钢)。,钢的含碳量越低，韧性越好，硬度越低； 含碳量越高，韧性越差，硬度越高。,根据含碳量,合金钢：,注意：,生铁和钢就是铁的合金， 其中钢是使用量最大、用途最广的合金。 生铁的含碳量为2%4.3%之间； 钢的含碳量在0.03%2%之间。,22:37,几种常见合金钢的主要特性和用途,合金钢可用于制不锈钢及各种特种钢。,22:37,变形的钢轨,拓展知识：,不锈钢,为了防生锈在合金中加入铬和镍，这种钢称为不锈钢。 不锈钢通常是指含铬量在1230%的合金钢。,其它几种常见合金的组成、性质和用途,铝合金,特点：密度小、强度高、

5、抗腐蚀强 用途：制造飞机和宇宙飞船,为什么铝被称为“有翼的金属” “会飞的金属”？,22:37,铝合金制成的箱子,22:37,镁铝合金：含有硅、铜、锌、锰等元素。 具有质轻、坚韧、机械性能较好等许多优良性质， 用途广泛，做机械零件、车船材料、门窗等。,22:37,镁铝合金制成的3C产品,镁铝合金制成笔记本电脑外壳,22:37,镁铝合金制成的自行车,新型合金,喷气式飞机的发动机叶片。,储氢合金：,钛合金：,耐热合金：,记忆合金：,泡沫合金：,TiFe, LaNi,Ti，V，Fe，Al等， 飞机起落架。,22:37,氢气与汽油两用车上的储氢装置,储氢合金,22:37,氢燃料电池汽车上的储氢罐,22

6、:37,钛合金：,Ti，V，Fe，Al等， 飞机起落架。,22:37,喷气式飞机的发动机叶片。,耐热合金：,22:37,硅锰合金,锌合金,铂铑合金网,记忆金属,随着社会的发展，我们对金属的认识也在增加。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。如把这样一块金属任意揉皱，或使它弯曲。加热后，它又恢复了原状。,22:37,记忆合金,22:37,22:37,形状记忆合金制成的水龙头 上的温度调节装置,22:37,形状记忆合金制成的“蝴蝶” （可模仿肌肉的收缩）,22:37,形状记忆合金制成的 移动跳跃的机器

7、人,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。,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,三、正确选用金属材料,选择材料时，常常要考虑几个方面：,常见金属之最,密度最大的是 ； 硬度最大的是 ； 熔点最低的是 ； 熔点最高的是 ； 延性最好的是 ； 展性最好的是 ； 导电性最好的是 ； 地壳中含量最多的金属元素是 ；,Os,Cr,H

8、g,W,Pt,Au,Ag,Al,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,金属的冶炼,目前工业上冶炼金属常用的方法有： 热还原法 大多数金属的冶炼适用于此法。 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解。,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）矿石的采集； （2）冶炼； （3）精炼。,三千多年前商代的青铜器已表明我国古

9、代无与伦比的冶炼技术，,炼钢过程,22:37,2 、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,D,A,3、关于合金性质的说法中，错误的是（ ） A多数合金的硬度一般比其各成分金属的硬度高 B多数合金的熔点一般比其各成分金属的熔点低 C合金的物理性质一般与其各成分金属的的物理性 质不同 D合金的化学性质一般与其各成分金属的的化学性 质不同,D,4、 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