用途广泛的金属材料PPT演示课件

第三节用途广泛的金属材料,海淀实验中学王文彬,1,我们很少使用纯金属，而主要使用合金。,铝合金锅,钛合金羽毛球拍,镍合金门锁,金属材料包括纯金属和合金,2,1、合金的定义,由两种或两种以上金属(或与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。,2、合金的物理性质,（1）硬度大于纯金属成分、熔点低于纯金属成分（2）一般来说，合金的性质并不是各成分的性质的总和，合金具有良好的物理、化学和机械的性能（3）合金的性能可以通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以调节。,一、常见合金的重要应用,如：生铁的熔点比纯铁的低；硬铝（Cu、Mn、Si)的强度和硬度都比纯铝大。,3,、铜合金：我国使用最早的合金,青铜（含锡、铅）,司母戊鼎,青铜：主要含铜和锡，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。,4,黄铜：（主要含铜和锌，少量锡铅铝）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：（主要含铜、镍、锌，少量锰）它不容易生铜绿，常用于制造精密仪器和装饰品。,5,马踏飞燕,麒麟,斗牛,象尊,6,工业上常用铜合金来制造各种机械零件,7,钢合金,8,2、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）,合金钢：在碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、钼、钴等合金元素(如不锈钢加铬镍),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。,钢:用量最大,用途最广的合金,根据含碳量,含碳量2%,9,其它几种常见合金的组成、性质和用途,10,（1）储氢合金室温下吸收氢气速度快，放出氢气快,（2）耐热合金（3）形状记忆合金（4）泡沫合金,新型合金,11,思考与交流实践活动科学视野,二、正确选用金属材料,12,二、正确选用金属材料,思考与交流,某家庭准备装修门窗（计划使用十年），可共选用的材料有：木材、钢板、铝合金、塑钢，请分析每种材料的性能、价格、安装成本、利弊等，进行讨论分析，选用何种材料好？,提示,选择材料时，需考虑主要用途、外观、物理性质、化学性质、价格、加工难度、日常维修、对环境的影响。2003年底以来全国各地建筑材料价格都出现了上涨的情况。比如，钢材涨价超过了50%，水泥涨价超过了30%，木材涨价超过了10%。,13,角色扮演：是否应该停止使用铝质饮料罐,铝质饮料罐在饮料业的发展中起到了举足轻重的作用，至今仍广泛使用，请你扮演不同的角色，分析是否应该停止使用铝质饮料罐。,实践活动:,14,根据课本提供的角色,左边同学为正方(停止使用方),右边同学为反方(应该使用方),进行辩论,推举有说服力的同学代表上讲台来一次表演!,15,结合调查并查阅有关资料写一篇有产铝质饮料罐的小论文。,调查报告,16,中国的改革总设计师邓小平同志早在1992年春南巡时就指出：“中东有石油，中国有稀土，一定要把稀土的事情办好，把中国稀土的优势发挥出来。”,科学视野：,请阅读教材p67页用途广泛的稀土金属,17,本节教材内容的知识网络:,用途广泛的金属材料,常见合金的重要应用,正确选用金属材料,铜合金,钢,三、整合总结,18,2、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,四、课堂互动,19,3、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,20,不锈钢,拓展知识面：,为了防锈又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。不锈钢外观呈微灰色或银白色。结构紧密，不易氧化生成氧化铁，故有不锈之称。不锈钢是能抵抗酸、碱、盐等腐蚀作用的合金钢的总称。在合金中以铬为主，有的还加入镍钼、钛等元素，以提高抗腐蚀性能。常见的铬不锈钢其含铬量在12%以上，镍铬不锈钢含铬为18%，含镍为8%，镍铬不锈钢的抗蚀性能较铬不锈钢更好。,21,(3)耐热合金一般的金属材料都只能在500600下长期工作。能在高于700的高温下工作的金属通称耐热合金。“耐热”是指其在高温下能保持足够强度和良好的抗氧化性。提高钢铁高温强度的方法很多：一是增加钢中原子间在高温下的结合力。研究指出，金属中结合力，即金属键强度大小，主要与原子中未成对的电子数有关。从周期表中看，B元素金属键在同一周期内最强。因此，在钢中加入Cr、Mo、W等原子的效果最佳。二是加入能形成各种碳化物或金属间化合物的元素，以使钢基体强化。例如，加入W、Mo、V、Nb可生成WC、W2C、MoC、Mo2C、VC、NbC等碳化物，从而增加了钢铁的高温强度。其中镍基合金是最优的超耐热金属材料，组织中基体是NiCrCo的固溶体和Ni3Al金属化合物，经处理后，其使用温度可达10001100。,22,（4）形状记忆合金形状记忆合金是在20世纪60年代初期发现的，它是一种特殊的合金，有一种不可思议的性质，即使把它揉成一团，一旦达到一定温度，它便能在瞬间恢复到原来的形状。由镍和钛组成的合金具有记忆能力，称为NT合金。具有这种形状记忆效应的合金，除镍钛合金外，还先后发现铜锌、金镉、镍铝等约20种合金，其中“记忆力”最好的是NT合金。形状记