课题1　金属材料.ppt

1、课题1 金属材料 （第二课时）,第八单元 金属和金属材料,东青中学,要把“神舟”飞船送入太空，就需要推力很大的宇宙火箭，并且要求火箭的飞行速度达到每秒8公里以上才行。在这样快的速度下，火箭外壳与大气摩擦将会产生上千度的高温。与此同时，当火箭发动机工作时，还要喷出几千度的高温气流，这样一来，火箭尾部就得承受摄氏四千度以上的高温。,阅读材料,生铁及生铁制品,建筑用钢材,自行车车架用钢材制造,钢是铁的一种合金， 生铁是铁的另外一种合金。,生铁的含碳量为2% 4.3%,还含有硅、锰； 钢的含碳量为0.03% 2%,不锈钢还含有铬、镍。,在金属中加热熔合某些金属或非金属，就可制得具有金属特征的合金。,【

2、实验8-1】 1比较黄铜片(铜和锌的合金)和铜片、硬铝片（又叫铝合金，是铝、铜、镁、硅的合金）和铝的光泽与颜色。 2将黄铜片和铜片、硬铝片和铝互相刻画，比较它们的硬度。,黄铜片,黄铜锁,铜片,硬铝片（铝合金）,铝合金材料,铝合金门窗,铝片,有金属光泽，呈黄色,有金属光泽，呈紫红色,有金属光泽，呈银灰色,有金属光泽，呈银白色,在铜片上留下刻痕，黄铜比铜硬,在铝片上留下刻痕，硬铝比铝硬,合金与组分金属的物理性质有差异，一般合金的硬度大于其组分金属的硬度。,50年代在河南开封出土了一把古剑，这把剑的剑刃可以轻松地切开叠放在一起的15枚铜币。你们知道剑刃的材料是什么吗？是青铜。青铜就是“铜与锡”熔合而

3、成的合金。我们知道，铜、锡的硬度都不大，而青铜却质地坚硬，如何解释？,合金的熔点比其组分金属低,讨论：查阅资料，了解焊锡（锡铅合金）和武德合金（铅、铋、锡、镉组成的合金）的用途，根据下表提供的数据，你能得到什么启示？,视频：合金的熔点与其组分金属的差异,在电子产品装配中常用到焊料，焊料是一种熔点比被焊接金属低，焊料熔化时，在被焊接金属不熔化的条件下能润湿被焊金属的表面，并在接触面处形成合金层与被焊金属连接到一起，在一般电子产品装配中，主要使用焊锡焊料，俗称焊锡，焊锡是锡和铅的合金。,视频：锡焊焊接,武德合金用50铋、25铅、12.5锡和12.5镉制成的。它的熔点很低，大约70。保险丝就是用武德

4、合金制成的。把保险丝安装在电闸盒中，如果电路中发生短路或超载，电流过大，导线便会发热，当温度升高到70时，保险丝就会熔断，能起到保护电器设备，防止火灾发生的作用。,保险丝,保险丝盒,铝合金材料 经风吹日晒无变化,表面氧化的铝锅,青铜器,黄铜制品,纯铜制品锈蚀,合金一般比组成它的纯金属具有较好的抗腐蚀性能。,1968年的一天，英国某军港，一艘新型核潜艇正在下水。岸上的人群和潜艇上的官兵个个兴高采烈。而前苏联海底声纳网的监控人员却急得满头大汗。前苏联一直依靠强大的声纳网通过监听美国、英国战略导弹核潜艇水下运行的噪音来监视它们的行动。可这次眼看着这艘英国核潜艇下水，却怎么也搜寻不到它的信号。原来英国

5、科学家们使用减震合金来制作这艘核潜艇的螺旋桨，使其水下运行的噪音大为降低，从而大大提高了核潜艇的隐形生存能力。,合金往往比组成它们的金属具有更好的性能。所以，我们在日常生活、工农业生产和科学研究中使用的金属，大多数属于合金。目前，合金的品种已达几千种，远远超过金属自身的种类(90余种)。合金大大拓宽了金属材料的使用范围和使用价值。,合金比纯金属应用范围更广,不锈钢的主要用途,炊具,医疗器械,容器,锰钢的主要用途,钢轨,挖掘机铲斗,坦克装甲,自行车架,黄铜的主要用途,机器零件,仪表,日用品,轴承,青铜的主要用途,齿轮,白铜的主要用途,钱币,代替银做饰品,焊锡的主要用途,焊接金属,硬铝的主要用途,

6、火箭、飞机、轮船等制造业,18K黄金的主要用途,金饰品,电子元件,钱币,钛的强度与钢铁一样，但却比钢铁轻得多。用钛合金制造的手表壳，重量轻、耐磨、不生锈，已达到了一旦拥有别无所求的境界。钛合金的弹性模量和人体骨骼的弹性模量相近，与人体具有很好的相容性，被称为“亲生物金属”，用钛片和钛螺丝治疗骨折，有意想不到的效果，只要过几个月，新骨和肌肉会把钛片等结合起来，因此钛是理想的人体牙科植入物和人工关节材料。 如上图用钛合金制造的人造骨和人工关节材料。现代超音速飞机的机翼骨架、机身骨架、机身板、蒙皮、起落架等，都用钛合金制造。“阿波罗”宇宙飞船所有的金属材料中，钛占5%。钛的耐腐蚀性比钢铁强很多倍，有

7、人曾把一块钛片沉到海底，经过五年后取出来，还是亮闪闪的，没生一点锈。因此钛又是制造军舰潜艇、远洋运输轮船的理想材料。化工厂的反应罐、输液管道、如果用钛钢复合材料来代替不锈钢，使用寿命会大大延长。由于上述优异性能，钛享有“未来的金属”的美称。,阅读材料,视频：金属钛,下面的事情也许同学们会认为是科幻小说中的描述，然而它却在现实中真实地发生着。比如：一件看上去再普通不过的衬衣，在它被揉成小球之后，只要用吹风机轻轻一吹，衣服便神奇般地恢复笔挺，而当天气变热时，袖子竟自动变短；一台转个不停的发动机，它不烧油，不烧天然气，也不用电，靠的仅仅是温水；用一种“特殊金属”造出的汽车，万一被撞瘪，只要浇上一桶热

8、水就可恢复到原来的形状；用记忆合金制作的眼镜架，如果不小心被碰弯曲了，只要将其放在热水中加热，就可以恢复原状；一种蛇形机器人间谍，即使在受到敌方炮火的损坏后也能继续移动。这些不是魔术，而是一种有“记忆能力”的合金在作怪。,阅读材料,视频：形状记忆合金（1）,视频：形状记忆合金（2）,知识广角镜 纳米金属银具有很好的抗菌功效。由于纳米金属银具有广普、高效、环保等特点已受到国内外科技界和产业界的高度重视。而且,纳米金属银抗菌剂性能稳定，可耐1300高温和强紫外线辐射。,【练习】纳米技术往往能实现意想不到的变化。如纳米铜颗粒一遇到空气就会剧烈燃烧，甚至发生爆炸。下列说法正确的是 ( ) A纳米铜属于

9、化合物 B纳米铜颗粒比普通铜更易与氧气发生反应 C纳米铜与普通铜所含铜原子的种类不同 D纳米铜无需密封保存,B,在金属中加热熔合某些金属或非金属，其性能会发生改变。合金的强度和硬度一般比组成它们的组分金属更高，熔点比其组分金属低，抗腐蚀性能等也更好，因此，合金具有更广泛的用途。,小结,视频：课外实验 淬火与回火,1元硬币为钢芯镀镍合金,5角硬币为铜锌合金或钢芯镀铜合金,1角硬币为铝锌合金或不锈钢,用来铸造硬币的合金需要具有以下性质：硬质、耐磨性好、抗腐蚀性好、密度小、熔点较高、色泽美观等。,习题评讲,第3题,6.1.1g某钢样在纯氧中完全燃烧，得到0.013g二氧化碳。求此钢样中碳的质量分数。,解：设此钢样中碳的质量x,C+O2 = CO2,点燃,12 44,x