第八單元__課題1金屬材料

1、第八單元 金屬和金屬材料圖圖81 東漢晚期的青銅奔馬東漢晚期的青銅奔馬圖圖82 河北滄州的鐵獅子河北滄州的鐵獅子應(yīng)用廣泛的金屬材料一、幾種常見的金屬 金屬材料包括金屬材料包括純金屬純金屬以及它們的以及它們的合金合金1. 1. 金屬材料金屬材料l商朝，人們已開始使用青銅器 1969年，在甘肅武威出土，年，在甘肅武威出土，中國雕塑史上的不朽之作。中國雕塑史上的不朽之作。司母戊鼎司母戊鼎2、金屬材料的發(fā)展史 鐵耙鐵耙 兩漢時期西漢兩漢時期西漢農(nóng)具農(nóng)具l春秋時期，開始使用鐵器一架波音一架波音767大型飛大型飛機(jī)約由機(jī)約由70%的鋁及其的鋁及其合金構(gòu)成。合金構(gòu)成。20世紀(jì)，鋁和鋁世紀(jì)，鋁和鋁合金的應(yīng)用合

2、金的應(yīng)用l100多年前，人們開始大規(guī)模的使用鋁制品人類使用金屬的先后順序 銅鐵鋁銅鐵鋁 金屬大規(guī)模被使用的先后順序跟金金屬大規(guī)模被使用的先后順序跟金屬的屬的化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)（金屬活動性金屬活動性)有關(guān)。有關(guān)。討論 1.常溫下，金屬的是什么狀態(tài)的？有什么顏常溫下，金屬的是什么狀態(tài)的？有什么顏色？色？ 2.制造機(jī)器底座時。對金屬的密度和硬度有制造機(jī)器底座時。對金屬的密度和硬度有什么要求？什么要求？ 3.炊具加熱時有沒有被熔化？說明它們的熔炊具加熱時有沒有被熔化？說明它們的熔點怎么樣？點怎么樣？ 4.燈絲是用鎢絲制成的，你認(rèn)為利用了它的燈絲是用鎢絲制成的，你認(rèn)為利用了它的什么性質(zhì)？什么性質(zhì)？3.金屬

3、的物理性質(zhì). 常溫下為固體常溫下為固體(除汞外除汞外)，有金屬光澤，有金屬光澤 . 良好的導(dǎo)電性良好的導(dǎo)電性 . 具有導(dǎo)熱性具有導(dǎo)熱性. 良好的延展性良好的延展性. 密度較大，熔點較高密度較大，熔點較高一些金屬的物理性質(zhì)物理性質(zhì)物理性質(zhì)物理性質(zhì)比較物理性質(zhì)比較導(dǎo)電性導(dǎo)電性(以銀的導(dǎo)電以銀的導(dǎo)電性為性為100作標(biāo)準(zhǔn)作標(biāo)準(zhǔn)) 銀銅金鋁鋅鐵鉛銀銅金鋁鋅鐵鉛(優(yōu)優(yōu)) 100 99 74 61 27 17 7.9 (良良)密度密度/(gcm-3) 金鉛銀銅鐵鋅鋁金鉛銀銅鐵鋅鋁大大 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7 小小熔點熔點/ 鎢鐵銅金銀鋁錫鎢鐵銅金銀鋁錫高高3410

4、 1535 1083 1064 962 660 232 低低硬度硬度(以金剛石的硬以金剛石的硬度為度為10作標(biāo)準(zhǔn)作標(biāo)準(zhǔn)) 鉻鐵銀銅鉻鐵銀銅 金鋁鉛金鋁鉛大大 9 4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-3 2-2.9 1.5 小小3 . 為什么燈泡里的燈絲用鎢制而不用錫制？為什么燈泡里的燈絲用鎢制而不用錫制？如果用錫制的話，可能會出現(xiàn)什么情況？如果用錫制的話，可能會出現(xiàn)什么情況？2 . 銀的導(dǎo)電性比銅好，為什么電線一般用銅銀的導(dǎo)電性比銅好，為什么電線一般用銅制而不用銀制？制而不用銀制？1 . 為什么菜刀、鐮刀、錘子等用鐵制而不用為什么菜刀、鐮刀、錘子等用鐵制而不用鉛制？鉛制？ 討論：討論：鐵比

5、鉛的硬度大，且鉛有毒.銀的成本比銅高鎢的熔點比錫高鎢的熔點比錫高。用錫制燈絲，通電后錫會熔化，用錫制燈絲，通電后錫會熔化，燈絲會熔斷，燈泡不能正常發(fā)光。燈絲會熔斷，燈泡不能正常發(fā)光。使用使用是否便利是否便利資源資源廢料是否廢料是否易于回收易于回收價格價格是否是否美觀美觀對環(huán)境對環(huán)境的影響的影響 考慮物質(zhì)的用途時，考慮物質(zhì)的用途時，首先要考慮物質(zhì)的首先要考慮物質(zhì)的_，還需要考慮那些因素？還需要考慮那些因素？性質(zhì)性質(zhì)金 屬 之 最 地殼中含量最高的金屬元素地殼中含量最高的金屬元素 人體中含量最高的金屬元素人體中含量最高的金屬元素 目前世界年產(chǎn)量最高的金屬目前世界年產(chǎn)量最高的金屬 導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的

6、金屬導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的金屬 硬度最高的金屬硬度最高的金屬 （Cr） 熔點最高的金屬熔點最高的金屬 （W） 熔點最低的金屬熔點最低的金屬 密度最大的金屬密度最大的金屬 （Os） 密度最小的金屬密度最小的金屬 （Li）鋁鋁鈣鈣銀銀鐵鐵鉻鉻汞汞鎢鎢鋰鋰鋨鋨二、合金二、合金1.定義：一種金屬與其他金屬（或非金定義：一種金屬與其他金屬（或非金屬）經(jīng)高溫熔合在一起的具有金屬特屬）經(jīng)高溫熔合在一起的具有金屬特性的物質(zhì)。性的物質(zhì)。 常見的合金有常見的合金有鐵合金鐵合金、鋁合金、鋁合金、銅合金、銅合金、鈦合金鈦合金等許多種等許多種 混合物混合物l鐵的合金鐵的合金-生鐵和鋼的比較生鐵和鋼的比較 生鐵生鐵鋼鋼碳元素

7、含量碳元素含量2%4.3%0.03%2% 機(jī)械性能機(jī)械性能機(jī)械性能硬而機(jī)械性能硬而脆、無韌性、脆、無韌性、可鑄不可鍛可鑄不可鍛堅硬、韌性大、堅硬、韌性大、塑性好、可鑄、塑性好、可鑄、可鍛、可壓延可鍛、可壓延生鐵生鐵 鋼鋼降低含碳量降低含碳量純鐵很軟不易制成機(jī)械用品純鐵很軟不易制成機(jī)械用品使用最多的金屬使用最多的金屬材料材料是是鐵合金鐵合金l常見合金的主要成分、性能和用常見合金的主要成分、性能和用途途合金合金 主要成分主要成分性能性能用途用途不銹鋼不銹鋼黃銅黃銅18K黃金黃金焊錫焊錫硬鋁硬鋁鐵、鉻、鎳鐵、鉻、鎳 抗腐蝕性好抗腐蝕性好 醫(yī)療器械、炊具、容醫(yī)療器械、炊具、容器、反應(yīng)釜器、反應(yīng)釜 銅、

8、鋅銅、鋅 強(qiáng)度高、可塑性好、易加強(qiáng)度高、可塑性好、易加工、耐腐蝕工、耐腐蝕 機(jī)器零件、儀表、日用品機(jī)器零件、儀表、日用品 錫、鉛錫、鉛 熔點低熔點低 焊接金屬焊接金屬 鋁、銅、鎂、硅鋁、銅、鎂、硅 強(qiáng)度和硬度好強(qiáng)度和硬度好 火箭、飛機(jī)、輪船火箭、飛機(jī)、輪船等制造業(yè)等制造業(yè) 金、銀、銅金、銀、銅 光澤好、耐磨、易加工光澤好、耐磨、易加工 金飾品、錢幣、電金飾品、錢幣、電子元件子元件 2合金和組成純金屬性質(zhì)的對比金屬材料主要成分 光澤和顏色硬度大小對比黃銅片（合金） 銅鋅銅片（純銅）銅焊錫（合金）鉛錫錫（純錫）錫黃色黃色（紫）紅色（紫）紅色銀白色銀白色銀白色銀白色黃銅片銅片黃銅片銅片 焊錫錫焊錫錫

9、結(jié)論：結(jié)論：合金比其組分金屬的顏色鮮艷；合金比其組分金屬的顏色鮮艷； 合金的硬度大于組成它們的金屬；合金的硬度大于組成它們的金屬；合金和純金屬熔點大小的對比金屬材料主要成分 熔化速度對比鉛（純鉛）鉛錫（純錫）錫焊錫（合金） 鉛錫結(jié)論結(jié)論：合金的熔點低于組成它們的金屬；合金的熔點低于組成它們的金屬；慢慢中中快快 2、合金與組成它的純金屬比較的優(yōu)點、合金與組成它的純金屬比較的優(yōu)點 顏色更鮮艷顏色更鮮艷 熔點低熔點低 強(qiáng)度、硬度更高強(qiáng)度、硬度更高 抗腐蝕性更強(qiáng)抗腐蝕性更強(qiáng) 世界世界鋁鋁的年產(chǎn)量僅次于鐵，居第二位。鋁有較好的延展性的年產(chǎn)量僅次于鐵，居第二位。鋁有較好的延展性可制成可制成0.01mm的鋁

10、箔，用于的鋁箔，用于包裝香煙、糖果包裝香煙、糖果；鋁的；鋁的密度小和具密度小和具有抗腐蝕有抗腐蝕等優(yōu)良性能，鋁及其合金在等優(yōu)良性能，鋁及其合金在電線電纜工業(yè)電線電纜工業(yè)、飛機(jī)、汽飛機(jī)、汽車等制造業(yè)車等制造業(yè)有廣泛的用途有廣泛的用途 鈦合金與人體有很好的鈦合金與人體有很好的“相容性相容性”因此可用來制造因此可用來制造人人造骨造骨. . 鈦和鈦合金鈦和鈦合金被認(rèn)為是被認(rèn)為是2121世紀(jì)的重要材料，它具有很多世紀(jì)的重要材料，它具有很多優(yōu)良的性能，如熔點高、密度優(yōu)良的性能，如熔點高、密度小、可塑性好、易于加工、機(jī)小、可塑性好、易于加工、機(jī)械性能好等。尤其是抗腐蝕性械性能好等。尤其是抗腐蝕性能非常好，即

11、使把它們放在海能非常好，即使把它們放在海水中數(shù)年，取出后仍光亮如新，水中數(shù)年，取出后仍光亮如新，其抗腐蝕性能遠(yuǎn)優(yōu)于不銹鋼，其抗腐蝕性能遠(yuǎn)優(yōu)于不銹鋼，因此被廣泛因此被廣泛用于火箭用于火箭. .導(dǎo)彈導(dǎo)彈. .航航天飛機(jī)船舶天飛機(jī)船舶. .化工和通訊設(shè)備化工和通訊設(shè)備等等. .鈦金屬腕表鈦金屬腕表鈦合金鏡框鈦合金鏡框 用用鈦鈦-鎳鎳形狀記憶合金制成的人造衛(wèi)星天線形狀記憶合金制成的人造衛(wèi)星天線 形狀記憶合金形狀記憶合金是具有形狀記憶效應(yīng)的合金是具有形狀記憶效應(yīng)的合金被廣泛用于做人造衛(wèi)星和宇宙飛船的天線，水被廣泛用于做人造衛(wèi)星和宇宙飛船的天線，水暖系統(tǒng)、防火門和電路斷電的自動控制開關(guān)，暖系統(tǒng)、防火門和電路斷電的自動控制開關(guān)，以及牙齒矯正等醫(yī)療材料以及牙齒矯正等醫(yī)療材料低溫下低溫下知識小結(jié)課題一、金屬材料一、金屬的物理性質(zhì)二、合金二、合金 是由一種金屬跟其它金屬（或非金屬）是由一種金屬跟其它金屬（或非金屬）熔合形成的有熔合形成的有金屬特征金