1、第三章 金屬及其化合物,第三節(jié) 用途廣泛的的金屬材料,它們是純金屬做的嗎？,鋁合金鍋,鈦合金羽毛球拍,鎳合金門鎖,我們很少使用純金屬，而主要使用合金。,一、合金的概念及特性：,合金是由兩種或兩種以上的金屬或非金屬熔合而成的,具有金屬特性的物質(zhì)。,1、合金的概念 ：,2、合金的物理性質(zhì)：,一般情況下，合金與純金屬相比較,（1）硬度大。 （2）熔點(diǎn)較低。 （3）常具有優(yōu)良的物理、化學(xué)或機(jī)械的性能。 （4）合金的性能通過所添加的合金元素的種類、含量 和生成合金的條件等來調(diào)節(jié)。 （5）導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性低于任一組分金屬。 如：生鐵的熔點(diǎn)比純鐵的低；,合金中一定含有金屬元素， 合金中也可能含有非金屬元素；

2、合金一定是混合物； 合金中成分的含量影響合金的性質(zhì)。,注意：,使用： 不同的原料， 改變原料的配比， 改變生成合金的條件等， 可以制得具有不同性能的合金。,合金在工業(yè)上的用途比純金屬更廣、更重要。,二、常見的合金及用途：,(一) 銅合金的種類很多，常見的有：,1.青銅 2.黃銅 3.白銅 4.錳銅,1.青銅（主要含錫、鉛）,有良好的強(qiáng)度和塑性、耐磨、 耐腐蝕，主要用于制機(jī)器零件如軸承、齒輪等。,是我國使用最早的合金,1939年在河南安陽殷墟出土 的商代后期制作的司母戊鼎 屬于青銅制品。,2.黃銅（CuZn，Zn20%36%）,古代稱為藥金，密度比黃金小，外觀與金非常相似，常被誤認(rèn)為是黃金。假如

3、是你，你怎樣來判別“藥金”和黃金？,黃銅：主要含銅和鋅，有良好的強(qiáng)度和塑性、易加工、耐腐蝕，主要用于制機(jī)器零件、儀表和日用品。,白銅：不容易生銅綠，常用于制造精密儀器和裝飾品。,3.白銅（Cu和鎳）,象 尊,斗 牛,麒麟,馬踏飛燕,4.錳銅,具有極高的電阻。,工業(yè)上常用銅合金來制造各種機(jī)械零件,（二）. 鐵合金,生鐵,鋼,（含碳量在24.3之間,還含硅、 錳及少量硫、磷 ）,碳素鋼,低碳鋼,（含碳0.30.6）,高碳鋼,（含碳0.030.3）,中碳鋼,（含碳0.62 ）,在碳素鋼中加入鉻、錳、鎢、鎳、鉬、鈷等合金元素(如不銹鋼)。,鋼的含碳量越低，韌性越好，硬度越低； 含碳量越高，韌性越差，硬

4、度越高。,根據(jù)含碳量,合金鋼：,注意：,生鐵和鋼就是鐵的合金， 其中鋼是使用量最大、用途最廣的合金。 生鐵的含碳量為2%4.3%之間； 鋼的含碳量在0.03%2%之間。,合金鋼可用于制不銹鋼及各種特種鋼。,17:35,變形的鋼軌,拓展知識：,不銹鋼,為了防生銹在合金中加入鉻和鎳，這種鋼稱為不銹鋼。 不銹鋼通常是指含鉻量在1230%的合金鋼。,其它幾種常見合金的組成、性質(zhì)和用途,鋁合金,特點(diǎn)：密度小、強(qiáng)度高、抗腐蝕 用途：制造飛機(jī)和宇宙飛船,為什么鋁被稱為“有翼的金屬” “會飛的金屬”？,17:35,鋁合金制成的箱子,17:35,鎂鋁合金：含有硅、銅、鋅、錳等元素。 具有質(zhì)輕、堅(jiān)韌、機(jī)械性能較好

5、等許多優(yōu)良性質(zhì)， 用途廣泛，做機(jī)械零件、車船材料、門窗等。,17:35,鎂鋁合金制成的3C產(chǎn)品,鎂鋁合金制成筆記本電腦外殼,17:35,鎂鋁合金制成的自行車,新型合金,噴氣式飛機(jī)的發(fā)動機(jī)葉片。,儲氫合金：,鈦合金：,耐熱合金：,記憶合金：,泡沫合金：,TiFe, LaNi,Ti，V，F(xiàn)e，Al等， 飛機(jī)起落架。,17:35,氫氣與汽油兩用車上的儲氫裝置,儲氫合金,17:35,氫燃料電池汽車上的儲氫罐,17:35,鈦合金：,Ti，V，F(xiàn)e，Al等， 飛機(jī)起落架。,17:35,噴氣式飛機(jī)的發(fā)動機(jī)葉片。,耐熱合金：,17:35,硅錳合金,鋅合金,鉑銠合金網(wǎng),記憶金屬,隨著社會的發(fā)展，我們對金屬的認(rèn)識

6、也在增加。也許在不遠(yuǎn)將來，我們都會擁有一輛由“記憶金屬”制作的汽車，我們再也不怕把汽車碰撞的凹凸不平而心痛惋惜了。 這種“記憶金屬”即是鎳鈦合金。如把這樣一塊金屬任意揉皺，或使它彎曲。加熱后，它又恢復(fù)了原狀。,17:35,記憶合金,17:35,17:35,形狀記憶合金制成的水龍頭 上的溫度調(diào)節(jié)裝置,17:35,形狀記憶合金制成的“蝴蝶” （可模仿肌肉的收縮）,17:35,形狀記憶合金制成的 移動跳躍的機(jī)器人,稀土作為基體元素能制造出具有特殊“光電磁”性能的多種功能材料，如: 稀土永磁材料， 稀土鎳氫電池材料， 稀土熒光材料， 稀土催化劑。 稀土激光材料， 稀土精密陶瓷材料, 生物工程材料等。,

7、它們都是發(fā)展電子信息產(chǎn)業(yè)，開發(fā)新能源， 治理環(huán)保和國防尖端技術(shù)等方面必不可缺少的材料。,主要用途,外觀,物理性質(zhì),化學(xué)性質(zhì),價格,加工難度,日常維護(hù),對環(huán)境的影響,三、正確選用金屬材料,選擇材料時，常常要考慮幾個方面：,常見金屬之最,密度最大的是 ； 硬度最大的是 ； 熔點(diǎn)最低的是 ； 熔點(diǎn)最高的是 ； 延性最好的是 ； 展性最好的是 ； 導(dǎo)電性最好的是 ； 地殼中含量最多的金屬元素是 ；,Os,Cr,Hg,W,Pt,Au,Ag,Al,金屬的分類,金屬,冶金工業(yè)分,黑色金屬：鐵、鉻、錳,有色金屬：除鐵、鉻、錳以外的金屬,按密度分,重金屬 ：密度4.5g/cm3以上,輕金屬 ：密度4.5g/cm

8、3以下,按接觸概率分,常見金屬：如鐵、鋁、銅等,稀有金屬：如鋯、鈮、鉬等,金屬的冶煉,目前工業(yè)上冶煉金屬常用的方法有： 熱還原法 大多數(shù)金屬的冶煉適用于此法。 電解法 鉀、鈣、鈉、鋁等活潑金屬，只能用電解其熔融鹽或氧化物的方法制解。,把金屬從礦石中提煉出來，這個過程就叫金屬的冶煉。 從金屬礦石中提煉金屬一般需經(jīng)過三個步驟： （1）礦石的采集； （2）冶煉； （3）精煉。,三千多年前商代的青銅器已表明我國古代無與倫比的冶煉技術(shù)，,煉鋼過程,17:35,2 、人類歷史上大量生產(chǎn)和使用鋁、鐵、鈦、 銅四種金屬的時間順序是（ ） A。銅、鐵、鋁、鈦 B。鐵、鋁、銅、鈦 C。銅、鐵、鈦、鋁 D。鐵、銅、鋁、鈦,1、下列物質(zhì)中,不屬于合金的是（ ） A、硬鋁 B、黃銅 C、鋼鐵 D、水銀,D,A,3、 我國在春秋戰(zhàn)國時期，就懂得將白鐵褪火 處理得到相當(dāng)于鑄鋼的物器（如鋒利的寶劍） ，這一技術(shù)要比歐洲早就兩千年，那么白鐵 褪火處理的主要作用是（ ） A、除去硫、磷雜質(zhì) B、適當(dāng)降低了含碳量 C、滲入了合金元素 D、改善表面的結(jié)構(gòu)性質(zhì),B,課堂練習(xí)：,4.多數(shù)合金與組成成份相比較，合金的（ ） A.熔點(diǎn)高，硬度小 B.密度大 C.機(jī)械強(qiáng)度差 D.熔點(diǎn)低，硬度大,5.所謂合金必須是通過熔合而成 由兩種或兩種 以上的金屬（或金屬與非金屬）組成 耐腐蝕 具有金屬的特征 鑄造性能好