6.1金属材料的物理特性.ppt

1、课题一 金属材料,金属材料,历史学家把人类历史划分为石器时代、青铜器时代、铁器时代和高分子时代等。 从化学成分上划分，材料可以分为金属材料、非金属材料、有机材料及复合材料等四大类。 金属材料包括纯金属和合金。 现在世界上产量最大的依次为铁、铝和铜。,司母戊鼎是中国目前已发现的最重的青铜器。司母戊鼎含铜84.77、锡11.64、铅27.9。充分显示出商代青铜铸造业的生产规模和技术水平。,青铜器时代,秦陵铜车马严格按真车马的制作 。造型精美，比例恰当，装饰华丽，工艺精湛，形体庞大，所以很多专家学者把它称之为“青铜之冠”。,马踏飞燕,1969年，在甘肃武威出土。中国雕塑史上的不朽之作。 1984年，

2、定为中国旅游标志图形。 2002年， “马踏飞燕”的仿制品作为国礼赠布什。,铁耙 两汉时期西汉农具,铁器时代,一架波音767大型飞机约由70%的铝及其合金构成。,20世纪，铝和铝合金的应用,二十一世纪的金属材料钛和钛合金,可作人造骨的钛合金,应用广泛的金属材料,纯金属和它们的合金统称为金属材料。,主页,前进,后退,大多数金属为银白色,大多数金属为固体,大多数金属有光泽,大多数金属熔沸点高,大多数金属能导电导热,大多数金属有延展性,铜（紫红色）金（黄色）,汞（液态）,一、金属共有的物理性质,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、熔点、硬度等物理性质差别也较大。例如 大多数

3、金属都是银白色的，但铜却呈 ，金呈 。 在常温下，大多数金属是固态，但汞是 。 （表8-1）,紫红色,黄色,液态,金属与非金属物理性质的比较,主页,一些金属的物理性质,讨论：,1 . 为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？,2 . 银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？,3 . 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？,4、为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？ 如果镀金会怎样？,使用 是否便利,资源,废料是否 易于回收,价格,是否 美观,对环境 的影响,考虑物质的用途时，首先要考虑物质的_，还需要考虑那些因素？,性质,金 属 之 最,地壳中含量最高

4、的金属元素 人体中含量最高的金属元素 目前世界年产量最高的金属 导电、导热性最好的金属 硬度最高的金属 熔点最高的金属 熔点最低的金属 密度最大的金属 密度最小的金属,铝,钙,银,铁,铬,汞,钨,锂,锇,1、制造飞机和制造机器底座，对所用金属的密度和硬度会有什么要求？,2、电炉丝是用金属钨制成的，你认为它利用了钨的哪些性质？,导电性、导热性、熔点高,用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质？,资源丰富,无毒轻便,耐磨耐腐蚀,美观、易加工,二、合金,纯铁,生铁,钢,铁合金,碳素钢,合金钢,2%4.3%,0.03%2%,合金是由一种金属跟其他一种或几种金属（或金属跟非金属）一起熔合而成的具有金属特性

5、的物质。,钢,前进,后退,主页,【实验8-1】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,暗、黄色,亮、紫红色,暗、灰白色,亮、银白色,黄铜比铜硬,焊锡比锡软,合金与纯金属有不同的性质,2、 合金与组成它们的金属的性质的差异。,合金比其组分金属的颜色鲜艳； 合金的硬度大于组成它们的金属； 合金的熔点低于组成它们的金属； 合金的抗腐蚀能力一般强于各组分金属。,3、合金比纯金属具有更广泛的用途。,4、钛和钛合金，新型金属材料,常见合金的主要成分、性能和用途P6表8-2,合金,制造飞机的材料中为什么大量使用铝合金而不用纯铝？,钛合金与人体有很好的“相容性”，因此可用来制造

6、人造骨,钛和钛合金被认为是21世纪的重要材料，它具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好等。尤其是抗腐蚀性能非常好，即使把它们放在海水中数年，取出后仍光亮如新，其抗腐蚀性能远优于不锈钢，因此被广泛用于火箭、导弹、航天飞机船舶、化工和通讯设备等,钛金属腕表,用钛-镍形状记忆合金制成的人造卫星天线,形状记忆合金是具有形状记忆效应的合金被广泛用于做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,低温下,主页,前进,后退,主页,课题一、金属材料 知识梳理,一、金属,1、金属的一些物理性质： 大多数金属为银白色、固体、有光泽、能导电导热、熔沸点高、有延展性,二、合金,2、考虑物质用途时考虑多种因素,3、在金属中加热熔合某些金属或非金属，就可以制得合金,4、合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能也更好,生铁,（2%4.3%）硬度比纯铁硬,练习2（04 海淀）根据下列原子结构示意图判断，属于金属元素的是 （ ） A B C D,B,练习3制取合金常用的方法是将两种或多种金属加热到某一温度，使其全部熔化，再冷却成合金。根据下表数据判断（其他条件均满足），下列合金不宜采用上述方法制取的是 （ ） AFeCu合金 BMgNa合金 CNaAl合金 DNaCu合金,D,练习4（2004 天津）美国和日本的三位科学家