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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；）（3）常具有优良的物
2、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代后期制作的司母戊鼎属于青铜制品。,2.黄铜
3、（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,（含碳0.62）,在碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、钼
4、、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。,*,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。,*,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、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”？,
5、*,铝合金制成的箱子,*,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。,*,镁铝合金制成的3C产品,镁铝合金制成笔记本电脑外壳,*,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。,*,氢气与汽油两用车上的储氢装置,储氢合金,*,氢燃料电池汽车上的储氢罐,*,钛合金：,Ti，V，Fe，Al等，飞机起落架。,*,喷气式飞机的发动机叶片。,耐热合金：,*,硅锰合金,锌合金,铂铑合金网,记忆金属,随着社
6、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。,*,记忆合金,*,*,形状记忆合金制成的水龙头 上的温度调节装置,*,形状记忆合金制成的“蝴蝶”（可模仿肌肉的收缩）,*,形状记忆合金制成的 移动跳跃的机器人,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
7、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,Hg,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、
8、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代无与伦比的冶炼技术，,炼钢过程,*,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
9、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、改善表面的结构性质,B,课堂练习：,5.多数合金与组成成份相比较，合金的（）A.熔点高，硬度小 B.密度大 C.机械强度差 D.熔点低，硬度大,6.所谓合金必须是通过熔合而成 由两种或两种 以上的金属（或金属与非金属）组成 耐腐蚀 具有金属的特征 铸造性能好（）A.B.C.D.,D,D,
