金属材料使用

1、东汉晚期东汉晚期 青铜奔马青铜奔马 （ 马踏飞燕）马踏飞燕） （铸造于公元九五三年（铸造于公元九五三年 重重40吨）吨） 沧沧 州州 铁铁 狮狮 子子 上海南浦大桥上海南浦大桥 建筑建筑 桥梁桥梁 器械器械 车辆、飞机、舰艇车辆、飞机、舰艇 生活用具生活用具 其它其它 纯金属纯金属 合合 金金 东汉晚期的青铜奔马东汉晚期的青铜奔马 距今约距今约1800年年 河北沧州铁狮子，铸造于公河北沧州铁狮子，铸造于公 元元953953年，距今已有年，距今已有1 1千余年千余年 铝的应用铝的应用(仅仅仅仅100多年的历史多年的历史) 马踏飞燕 一架波音一架波音767大型飞大型飞 机约由机约由70%的铝及其的

2、铝及其 合金构成。合金构成。 20世纪，铝和世纪，铝和 铝合金的应用铝合金的应用 应用广泛的金属材料 几种常见的金属几种常见的金属 铜和铁是人类使用较早的金属，我国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青铜器，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钢。铝的利春秋战国时期就会冶铁和炼钢。铝的利 用要比铜和铁晚得多，那仅仅是用要比铜和铁晚得多，那仅仅是100100多多 年前的事情。但由于年前的事情。但由于铝的密度小和具有铝的密度小和具有 抗腐蚀等优良性能抗腐蚀等优良性能，现在世界上铝的年，现在世界上铝的年 产量已超过了铜，位于铁之后，居第二产量已超过

3、了铜，位于铁之后，居第二 位。位。 使用量、产量最高的三种金属：使用量、产量最高的三种金属： 铁、铝、铜铁、铝、铜 铜、铁、铝的利用年限：铜、铁、铝的利用年限： 铜铜 6000年年 铁铁 2500年年 铝铝 100多年多年 这与它们的化学性质最相关这与它们的化学性质最相关 一、几种常见的纯金属一、几种常见的纯金属 1 1、铁铁 铝铝 铜铜 （1 1）世界年产量分别居第一、二、三位）世界年产量分别居第一、二、三位 （2 2）铝具有密度小和优良的抗腐蚀性能铝具有密度小和优良的抗腐蚀性能 纯金属纯金属 合合 金金 汞汞 （以铁、铜、铝为样品） 1 1、观察它们的颜色和光泽。、观察它们的颜色和光泽。

4、2 2、感觉一下同体积不同金属的质量大小，由此判、感觉一下同体积不同金属的质量大小，由此判 断它们的密度大小。断它们的密度大小。 3 3、试试不同金属是否容易被弯曲、折断，并感觉、试试不同金属是否容易被弯曲、折断，并感觉 它们硬度是否相同它们硬度是否相同 。 4 4、用电池和小灯泡等试试他们能否导电，、用电池和小灯泡等试试他们能否导电， 并比较灯泡的亮度是否相同并比较灯泡的亮度是否相同 。 5 5、用手拿着金属的一端，在酒精灯火焰上、用手拿着金属的一端，在酒精灯火焰上 方烘烤它的另一端（方烘烤它的另一端（注意：时间不要长，注意：时间不要长， 防止烫伤防止烫伤），试试它能不能传热），试试它能不能

5、传热 。 根据下面的图片，你能说出金属的用途吗？从中根据下面的图片，你能说出金属的用途吗？从中 你又可以总结出金属具有哪些物理性质？你又可以总结出金属具有哪些物理性质？ 有金属光泽有金属光泽良好的导电性良好的导电性 良好的导热性良好的导热性 良好的延展性良好的延展性 （能拉成细丝）（能拉成细丝） 延展性（展成薄片）延展性（展成薄片）能够弯曲能够弯曲 (1)(1)有金属光泽：有金属光泽：大多数为银白色大多数为银白色,(铜铜紫红色紫红色，金，金黄色黄色) 铁粉黑色铁粉黑色 (2)(2)状态：状态：常温下多为固体（汞为常温下多为固体（汞为液体液体） (3)(3)良好的导电性、导热性良好的导电性、导热

6、性 (4)(4)良好的延展性良好的延展性 银银 铜铜 金金 铝铝 锌锌 铁铁 铅铅 100 99 74 61 27 17 7.9100 99 74 61 27 17 7.9 优优良良 金金 铅铅 银银 铜铜 铁铁 锌锌 铝铝 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.70 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.70 大大小小 高高 低低 钨钨 铁铁 铜铜 金金 银银 铝铝 锡锡 3410 1535 1083 1064 962 660 232 3410 1535 1083 1064 962 660 232 大大小小 铬铬 铁铁 银银 铜铜 金金 铝

7、铝 铅铅 9 49 45 2.55 2.54 2.54 2.53 2.53 2.53 23 22.9 1.5 2.9 1.5 不同金属也有本身的特性 但是，不同金属的导电性、导热性、密度、熔但是，不同金属的导电性、导热性、密度、熔 点、硬度等点、硬度等物理性质物理性质差别也较大。例如差别也较大。例如 大多数金属都是银白色的，但铜却呈大多数金属都是银白色的，但铜却呈 ， 金呈金呈 。 在常温下，大多数金属是固态，但汞是在常温下，大多数金属是固态，但汞是 。 紫红色紫红色 黄色黄色 液态液态 课 题 1 金 属 材 料 讨论：讨论：根据你的生活经验和下表所提供的信息，并查阅有根据你的生活经验和下表

8、所提供的信息，并查阅有 关资料分析下列问题。关资料分析下列问题。 课 题 1 金 属 材 料 讨论：讨论：根据你的生活经验和下表所提供的信息，并查阅有根据你的生活经验和下表所提供的信息，并查阅有 关资料分析下列问题。关资料分析下列问题。 课 题 1 金 属 材 料 讨论：讨论：根据你的生活经验和下表所提供的信息，并查阅有根据你的生活经验和下表所提供的信息，并查阅有 关资料分析下列问题。关资料分析下列问题。 课 题 1 金 属 材 料 讨论：讨论：根据你的生活经验和下表所提供的信息，并查阅有根据你的生活经验和下表所提供的信息，并查阅有 关资料分析下列问题。关资料分析下列问题。 4 .为什么有的铁

9、制品如水龙头等要镀铬？镀金会怎样？为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？镀金会怎样？ 镀铬：铬的硬度大，耐磨，保存时间长；铬耐腐蚀，可防铁制品生镀铬：铬的硬度大，耐磨，保存时间长；铬耐腐蚀，可防铁制品生 锈；镀铬也使水龙头美观大方。锈；镀铬也使水龙头美观大方。 镀金：更美观，更耐腐蚀，但金价格昂贵，硬度小，易磨损。镀金：更美观，更耐腐蚀，但金价格昂贵，硬度小，易磨损。 1 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 2、银的导电性比铜好，为什么电线一般用、银的导电性比铜好，为什么电线一般用 铜制而不用银制？铜制而不用银制？ 3 3、为什么灯泡里

10、的灯丝用钨制而不用锡制？、为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？ 如果用锡制的话，可能会出现什么情况？如果用锡制的话，可能会出现什么情况？ 4 4、为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬、为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬? ? 如果镀金怎么样如果镀金怎么样? ? 使用使用 是否便利是否便利 资源资源 废料是否废料是否 易于回收易于回收 价格价格 是否是否 美观美观 对环境对环境 的影响的影响 3 3、物质的性质决定物质的用、物质的性质决定物质的用 途但不是唯一决定因素途但不是唯一决定因素 考虑物质的考虑物质的用途用途时，首先要考时，首先要考 虑物质的虑物质的_，还需要考虑那，还需要考虑那 些因素？些因

11、素？ 性质性质 铝铝 钙钙 铁铁 银银 铬铬 钨钨 汞汞 锇锇 锂锂 【实验实验8-1】比较黄铜片和铜片、焊锡和锡的光比较黄铜片和铜片、焊锡和锡的光 泽和颜色；将它们互相刻划，比较它们的硬度泽和颜色；将它们互相刻划，比较它们的硬度 黄色黄色亮红亮红银白银白银白银白 黄铜硬度大黄铜硬度大焊锡硬度大焊锡硬度大 合金的硬度比组成其纯金属大合金的硬度比组成其纯金属大 纯金属合金 铅镉铋锡 焊锡 武德 合金 熔点/oC 327 321 271 232 18370 启示 表表 8-2 常见合金的主要成分、性能和用途常见合金的主要成分、性能和用途 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

12、好在某些场合可代替钢 锰钢锰钢铁、锰、碳铁、锰、碳韧性好、硬度大 钢轨、挖掘机铲斗、坦克 装甲、自行车架 不锈钢不锈钢铁、铬、镍铁、铬、镍抗腐蚀性好 医疗器械、炊具、容器、 反应釜 黄铜黄铜铜、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 焊锡焊锡锡、铅锡、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 18K 黄金黄金金、银、铜金、银、铜光泽好、耐磨、易 加工 金饰品、钱币、电子元件 18K白金金、铜、镍、锌光泽好、耐磨

13、、易 加工 金饰品 钛合金与人体有很好的钛合金与人体有很好的“相容性相容性”，因此可用来制造，因此可用来制造人造骨骼人造骨骼 钛和钛合金钛和钛合金被认为是被认为是2121世纪的重世纪的重 要材料，它具有很多优良的性能，如熔点要材料，它具有很多优良的性能，如熔点 高、密度小、可塑性好、易于加工、机械高、密度小、可塑性好、易于加工、机械 性能好等。尤其是抗腐蚀性能非常好，即性能好等。尤其是抗腐蚀性能非常好，即 使把它们放在海水中数年，取出后仍光亮使把它们放在海水中数年，取出后仍光亮 如新，其抗腐蚀性能远优于不锈钢，因此如新，其抗腐蚀性能远优于不锈钢，因此 被广泛被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶

14、、用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、 化工和通讯设备等化工和通讯设备等钛金属腕表钛金属腕表 用钛用钛- -镍形状记忆合金制成的人造卫星天线镍形状记忆合金制成的人造卫星天线 新型合金新型合金 形状记忆合金形状记忆合金是具有形状记忆效应的合金，被广泛用是具有形状记忆效应的合金，被广泛用 于人造卫星和宇宙飞船的天线，水暖系统、防火门和电路断电的自于人造卫星和宇宙飞船的天线，水暖系统、防火门和电路断电的自 动控制开关，以及牙齿矫正等医疗材料。动控制开关，以及牙齿矫正等医疗材料。 低温下低温下 世界铝的年产量仅次于铁，居第二位。铝有较世界铝的年产量仅次于铁，居第二位。铝有较 好的延展性可制成好的延展性可制

15、成0.01mm的铝箔，用于包装香烟、的铝箔，用于包装香烟、 糖果；铝的密度小和具有抗腐蚀等优良性能，铝及糖果；铝的密度小和具有抗腐蚀等优良性能，铝及 其合金在电线电缆工业、飞机、汽车等制造业有广其合金在电线电缆工业、飞机、汽车等制造业有广 泛的用途泛的用途 淬火：淬火： 回火：回火： 硬度变硬度变大大，不易弯曲，不易弯曲 硬度变硬度变小小，容易弯曲，容易弯曲 1、以下铁的用途，涉及了那些铁的性质？、以下铁的用途，涉及了那些铁的性质？ （1）烧菜用的铲子是铁制的，一般都要装上木柄）烧菜用的铲子是铁制的，一般都要装上木柄 （2）铁块可以制成铁丝或铁片）铁块可以制成铁丝或铁片 （3）油罐车行驶时罐内石油振荡产生静电，易）油罐车行驶时罐内石油振荡产生静电，易 发生火险，因此，车尾有一条拖地的铁链发生火险，因此，车尾有一条拖