8.1奇妙的金属材料课件.ppt

1、 铜和铁是人类使用较早的金属，铜和铁是人类使用较早的金属，我国劳动人民在商代就制造出精美的我国劳动人民在商代就制造出精美的青铜器，春秋战国时期就会冶铁和炼青铜器，春秋战国时期就会冶铁和炼钢。钢。 司母戊鼎司母戊鼎“青铜之冠青铜之冠”-秦陵铜车秦陵铜车马马马踏飞燕马踏飞燕铁耙铁耙 铝的利用要比铜和铁晚得多，那仅铝的利用要比铜和铁晚得多，那仅仅是仅是100多年前的事情。但由于铝的密多年前的事情。但由于铝的密度小和具有抗腐蚀等优良性能，现在世度小和具有抗腐蚀等优良性能，现在世界上铝的年产量已超过了铜，位于铁之界上铝的年产量已超过了铜，位于铁之后，居第二位。后，居第二位。 20世纪，铝和铝合金的应用世

2、纪，铝和铝合金的应用衣衣-拉链，配饰，暗扣拉链，配饰，暗扣食食-厨房用品厨房用品住住-建筑材料建筑材料行行-现代化的交通工具现代化的交通工具思考：思考： 这些金属制品有哪些相似的物这些金属制品有哪些相似的物理性质？理性质？ 物理性质物理性质金属光泽金属光泽导电性导电性导热性导热性延展性延展性常温下为固体（汞除外）常温下为固体（汞除外）注意：大多数金属是银白色的，但注意：大多数金属是银白色的，但CuCu是是紫红色紫红色的，的， Au Au是是黄色黄色的的, ,铁粉是铁粉是黑色黑色的。的。一、金属材料的物理性一、金属材料的物理性质质应用春节写对联时所用的春节写对联时所用的“银粉银粉”和涂暖气、水管

3、和涂暖气、水管等管道时常用的涂料等管道时常用的涂料“银漆银漆”，实际上就，实际上就是铝粉，铝粉的银白色光泽可起到装饰作用。是铝粉，铝粉的银白色光泽可起到装饰作用。(金屑粉末多数呈黑色，如铁粉、银粉均为黑金屑粉末多数呈黑色，如铁粉、银粉均为黑色色)写对联或做装饰品时所用的写对联或做装饰品时所用的“金粉金粉”是不是真是不是真正的金粉正的金粉?实际是铜粉实际是铜粉一些金属在通常情况下特有的若干物理性质一些金属在通常情况下特有的若干物理性质 项目项目 常见的几种金属常见的几种金属最大（高）最大（高）值的金属值的金属最小（低）最小（低）值的金属值的金属铁铁(Fe)铝铝(Al)铜铜（Cu） 密度（密度（g

4、cm3） 7.86 2.70 8.9222.7（锇）（锇） 0.534（锂）（锂） 熔点熔点 () 1535 660 1083 3410（钨）（钨） -39（汞）（汞） 硬度硬度 (最硬的最硬的金刚石为金刚石为10) 4-5 2.5-3 2-2.9 9（铬）（铬）1（铯）（铯） 金属的化学之最金属的化学之最人类最早发现和冶炼的金属人类最早发现和冶炼的金属目前世界年产量最高的金属目前世界年产量最高的金属地壳中含量最高的金属元素地壳中含量最高的金属元素人体中含量最高的金属元素人体中含量最高的金属元素导电性、导热性最好的金属导电性、导热性最好的金属延性最好的金属延性最好的金属展性最好的金属展性最好的

5、金属铜铜铁铁铝铝钙钙银银铂铂金金金银打造首饰金银打造首饰美丽的金属光泽美丽的金属光泽铁制造炊具铁制造炊具导热性导热性金银压成片金银压成片铜银拉成细丝铜银拉成细丝延性延性展性展性铜制成导线铜制成导线导电性导电性二、金属材料的用途二、金属材料的用途用途用途 物理性质物理性质物理性质物理性质物理性质比较物理性质比较导电性导电性(以银的导电以银的导电性为性为100作标准作标准) 银铜金铝锌铁铅银铜金铝锌铁铅(优优) 100 99 74 61 27 17 7.9 (良良)密度密度/(gcm-3) 金铅银铜铁锌铝金铅银铜铁锌铝(大大) 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7 (

6、小小)熔点熔点/ 钨铁铜金银铝锡钨铁铜金银铝锡(高高) 3410 1535 1083 1064 962 660 232 (低低)硬度硬度(以金刚石的硬以金刚石的硬度为度为10作标准作标准) 铬铁银铜铬铁银铜 金铝铅金铝铅(大大) 9 4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-3 2-2.9 1.5 (小小)讨论：讨论：1 . 为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？不用铅制？2 . 银的导电性比铜好，为什么电线一般银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？用铜制而不用银制？3 . 为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用铝制？为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用铝制？如

7、果用铝制的话，可能会出现什么情况？如果用铝制的话，可能会出现什么情况？一些金属的物理性质一些金属的物理性质1、为何铁制锅铲需要加上木柄或塑料柄？、为何铁制锅铲需要加上木柄或塑料柄？答：答：因为铁具有导热性，而木柄或塑料没有导因为铁具有导热性，而木柄或塑料没有导热性，不致把有烫伤。热性，不致把有烫伤。2、联合国卫生组织为什么推荐使用中国的铁、联合国卫生组织为什么推荐使用中国的铁锅做炊具？锅做炊具？答：答：中国的炊具能补充人体需要的铁元素。中国的炊具能补充人体需要的铁元素。 考虑物质的用途时，性质不考虑物质的用途时，性质不是唯一因素，还需要考虑什么因素？是唯一因素，还需要考虑什么因素？是否美观是否

8、美观价格价格废料是否废料是否易于回收易于回收使用使用是否便利是否便利资源资源对环境的对环境的影响影响性质在很大程度上决定物质的用途，但还需考虑价格、性质在很大程度上决定物质的用途，但还需考虑价格、资源、美观、使用是否便利、回收、环境影响等因素资源、美观、使用是否便利、回收、环境影响等因素用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质？用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质？资源丰富资源丰富无毒轻便无毒轻便耐磨耐腐蚀耐磨耐腐蚀美观、易加工美观、易加工问题问题黄铜和黄金外观很相似，你们黄铜和黄金外观很相似，你们可用哪些方法将它们鉴别出来？可用哪些方法将它们鉴别出来？测密度、硬度等（测密度、硬度等（物理方法

9、物理方法）火烧，变黑的为黄铜，不变色的为黄金。火烧，变黑的为黄铜，不变色的为黄金。（化学方法化学方法）1.1.合金：是由一种金属与其他合金：是由一种金属与其他金属或者非金属或者非金属金属熔合而成的熔合而成的具有金属特性具有金属特性的物质。的物质。三、神奇的合金三、神奇的合金合金的熔合方式：合金的熔合方式：金属与金属金属与金属 金属与非金属金属与非金属 金属与金属，非金属金属与金属，非金属2.2.合金的优点：合金的优点：合金跟组成的金合金跟组成的金属相属相 比，比，硬度增大，熔点降低硬度增大，熔点降低。有的合金还有强度大，耐腐蚀，有的合金还有强度大，耐腐蚀，有记忆等特性。有记忆等特性。表表8 -

10、2 常常 见见 合合 金金 的的 主主 要要 成成 分分 、 性性 能能 和和 用用 途途合 金主 要 成 分主 要 性 能主 要 用 途球 墨 铸 铁铁 、 碳 、 硅 、 锰机 械 强 度 好在 某 些 场 合 可 代 替 钢锰 钢铁 、 锰 、 碳韧 性 好 、 硬 度 大钢 轨 、 挖 掘 机 铲 斗 、坦 克装 甲 、 自 行 车 架不 锈 钢铁 、 铬 、 镍抗 腐 蚀 性 好医 疗 器 械 、 炊 具 、 容 器 、反 应 釜黄 铜铜 、 锌强 度 高 、 可 塑 性 好 、易 加 工 、 耐 腐 蚀机 器 零 件 、 仪 表 、日 用 品青 铜铜 、 锡强 度 高 、 可 塑

11、性 好 、耐 磨 、 耐 腐 蚀机 器 零 件 如 轴 承 、齿 轮 等白 铜铜 、 镍光 泽 好 、 耐 磨 、 耐腐 蚀 、 易 加 工钱 币 、 代 替 银 做 饰 品焊 锡锡 、 铅熔 点 低焊 接 金 属硬 铝铝 、 铜 、 镁 、 硅强 度 和 硬 度 好火 箭 、 飞 机 、轮 船 等 制 造业1 8 K黄 金金 、 银 、 铜光 泽 好 、 耐 磨 、 易加 工金 饰 品 、 钱 币 、电 子 元 件1 8 K 白 金金 、 铜 、 镍 、 锌光 泽 好 、 耐 磨 、 易加 工金 饰 品3 3、合金比纯金属具有更广泛的用途、合金比纯金属具有更广泛的用途 钛和钛合金钛和钛合金被

12、认为是被认为是21世纪世纪的重要材料，它具有很多优良的的重要材料，它具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好等。性好、易于加工、机械性能好等。尤其是抗腐蚀性能非常好，即使尤其是抗腐蚀性能非常好，即使把它们放在海水中数年，取出后把它们放在海水中数年，取出后仍光亮如新，其抗腐蚀性能远优仍光亮如新，其抗腐蚀性能远优于不锈钢，因此被广泛于不锈钢，因此被广泛用于火箭、用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和导弹、航天飞机、船舶、化工和通讯设备等。通讯设备等。钛金属腕表钛金属腕表钛合金钛合金 可作人造骨的钛合金可作人造骨的钛合金8-1 8-1 奇妙的金

13、属材料奇妙的金属材料一、金属一、金属1 1、金属的通性：、金属的通性： 大多数金属为银白色、固体、有光泽、能导大多数金属为银白色、固体、有光泽、能导 电导热、熔点高、有延展性电导热、熔点高、有延展性二、合金二、合金3 3、用途：考虑物质用途时考虑多种因素、用途：考虑物质用途时考虑多种因素 1 1、定义：一种金属与其他、定义：一种金属与其他金属金属或或非金属非金属熔合而熔合而成的具有成的具有金属特征金属特征的物质。的物质。 2 2、金属的特性：密度、熔点、硬度等差异较大、金属的特性：密度、熔点、硬度等差异较大2 2、合金一般跟组成它们的金属相比：、合金一般跟组成它们的金属相比：硬度增大硬度增大、熔点降低熔点降低，有的合金还有，有的合金还有强度大强度大、耐腐蚀耐腐蚀、强强磁性磁性等特性。等特性。