金属材料第一.ppt

*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,金属材料课件第一课件,金 银 铜 铁 锡,黄色,铝 锌 汞（水银）镁 钨,液 体,根据生活经验，你所知道的金属有哪些？,紫红色,1、了解人类社会使用材料的？,2、目前，产量居前三位的金属依次是,。,石器时代青铜器时代铁器时代铝的利用钛的利用,铁 铝 铜,请根据这些物质的用途说出它们的性质？,戒指,灯泡和电线,高压锅,铜片,铜丝,铁夹,金属共同的物理性质,常温下它们都是固体（汞除外）,有金属光泽,大多数为电和热的优良导体,有延展性,密度较大,熔点较高,一、几种重要的金属,问：请说出你是如何分辨出电线中的铜丝和铝丝?,铜呈紫红色，铝呈银白色,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,。,紫红色,黄色,液体,（P,4,资料）地壳中含量最高的金属元素 铝,Al,人体中含量最高的金属元素 钙,Ca,目前世界年产量最高的金属 铁,Fe,导电、导热性最好的金属 银,Ag,硬度最高的金属 铬,Cr,熔点最高的金属 钨,W,熔点最低的金属 汞,Hg,密度最大的金属 锇,Os,密度最小的金属 锂,Li,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。,例如大多数金属都是银白色的，但铜却呈,，金呈,。,（表8-1）,物理性质,物理性质比较,导电性,（以银的导电性为100作标准）,密度（gcm,-3,）,熔点(),硬度,（以金刚石的硬度为10作标准）,优,良,金 铅 银 铜 铁 锌 铝,19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.70,大,小,钨 铁 铜 金 银 铝 锡,3410 1535 1083 1064 962 660 232,高,低,铬 铁 银 铜 金 铝 铅,9 45 2.54 2.53 2.53 22.9 1.5,大,小,银 铜 金 铝 锌 铁 铅,金属之最,地壳中含量最高的金属元素,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,思考,1、哪些金属可用来打造首饰？为什么？,金、铂可用来打造首饰，原因是它们具有永恒而美丽的光泽,2、哪些金属可用来制造电线，为什么？,铜可以用来制造电线是因为它易导电,3、哪些金属可用来制造炊具，为什么？,铁可以可用来制造炊具是因为它传热快,4、哪些金属可拉成细丝或压成薄片，为什么？,金、银、铜、铝可拉成细丝或压成薄片，这是由于它们有延展性，容易加工,3、一些金属物理性质的比较,讨论：,1、为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？,铅的硬度小,而铁的硬度大.,2、银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？,银的价格比铜高许多,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？,钨的熔点高，锡的熔点低,锡丝易烧断.,4、为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金怎么样?,铬硬度大,耐磨、美观，又防锈，如果镀金则会增加成本且不耐用，日久，金脱落则铁又会生锈而缩短水龙头的使用寿命,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,二、,1、定义：,就是在金属中加热熔合某些金属或非金属形成的具有金属特征的物质。,合金,7、铝和铁相比，具有哪些优良的性质？,3、纯铁较_，而生铁比纯铁_；,铝 锌 汞（水银）镁 钨,铝在下列应用中：制铝合金；,4、为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金怎么样?,金饰品、钱币、电子元件,2、下列各项比较中正确的是（A ）,你知道18K金是什么意思吗？,医疗器械、炊具、容器、,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。,（从熔点、硬度、密度、强度、导电、导热性和抗腐蚀性,铁 生铁 D.,所以，尽管目前人类已制得的纯金属只有90余种，但人们为适用各种用途而将这些纯金属按一定组成和质量比制得的合金已达几千种。,比较纯金属与合金的硬度大小,032除含碳外，生铁中还含有硅、锰等，钢如不锈钢中还含有铬、镍等由于在纯金属铁中熔合了一定量的碳、锰或碳、铬、镍等，这种组成的改变，使得合金性能也随之发生改变例如，纯铁较软，而生铁比纯铁硬；,铁的合金-生铁和钢的比较,铁合金,生铁,钢,碳的含量,2%4.3%,0.03%2%,其他元素,硅、锰等,铬、镍等,熔点,1 1001 200,1 4501 500,机械性能,硬而脆，无韧性,坚硬、韧性大、塑性好,机械加工,可铸、不可锻,可铸、可锻、可压延,日常生活中的金属材料合金,日常生活中的金属材料合金,比较纯金属与合金的硬度大小,黄铜是铜与锌的合金,比较纯金属与合金的熔点高低,现象：最先熔化的是焊锡，,其次是锡，最后熔化的是铅。,说明：制成合金之后，焊锡,的熔点低于两种纯金属的熔点。,结论：由于物质的组成的改变，,其性能也发生了改变。,锡熔点为232.1,铅熔点为327.7,焊锡熔点为183,合金与纯金属的性质比较,性质,比较,现象,黄铜（铜和锌的合金）,铜,焊锡（锡和铅的合金）,锡,铝合金,铝线,光泽与颜色,黄色、有光泽,紫红色,有光泽,深灰色有光泽,银白色有光泽,银白色有光泽,银白色有光泽,硬度,黄铜硬度,大于铜,焊锡硬度大于锡,铝合金硬度,大于铝,结论,合金与纯金属相比，性能上发生了改变，,说明物质的组成的改变会使其性能发生,改变，合金的用途比纯金属的用途广得多。,生铁和钢就是含碳量不同的铁的两种合金生铁的含碳量为,24.3,，钢的含碳量为,0.032,除含碳外，生铁中还含有硅、锰等，钢如不锈钢中还含有铬、镍等由于在纯金属铁中熔合了一定量的碳、锰或碳、铬、镍等，这种组成的改变，使得合金性能也随之发生改变例如，纯铁较软，而生铁比纯铁硬；不锈钢不仅比纯铁硬，而且其抗锈蚀性能也比纯铁好得多,结论：合金与纯金属相比,更大的硬度,较低的熔点,更高的强度(韧性好,耐拉伸、耐弯曲、耐压打),更好的抗腐蚀性能,所以，尽管目前人类已制得的纯金属只有90余种，但人们为适用各种用途而将这些纯金属按一定组成和质量比制得的合金已达几千种,。,常见合金的主要成分、性能和用途,锰钢,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,铁、铬、镍,抗腐蚀性好,医疗器械、炊具、容器、,反应釜,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,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,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、易,加工,金饰品,K是表示金的纯度的指标。24K表示含金量达100%，18k表示含金量达75%，14K表示含金量达58.5%。,主要性能,主要用途,主要成分,合金,钛合金与人体有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨,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，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,练习,1、下列不属于合金的是 （C ）,A。生铁 B。不锈钢,C。四氧化三铁 D。球墨铸铁,2、下列各项比较中正确的是（A ）,A。含碳量：生铁钢 B.含铁量:生铁钢,C.地壳中含量:Al钢,3、用铝合金制作门窗是利用铝合金的（A ）,A。不易腐蚀 B。硬度较大,C。熔点较低 D。导热良好,4、导致老年人骨质疏松的主要原因是人体骨骼中缺少下列元素的 （A ）,A。Ca B。Na C。Fe D。K,5、合金中肯定含有,元素，,可能含有,元素。（如硅、碳、硫等）。,6、生铁是由,、,、硅和锰等加热熔合而,成的一种铁的合金，所以合金是一种,A,。,A。混合物 B。纯净物 C。化合物 D。单质,7、铝和铁相比，具有哪些优良的性质？,（从熔点、硬度、密度、强度、导电、导热性和抗腐蚀性,来考虑）,8、中，铁的质量分数为多少？,答：铝的密度小，具有更好的导电性和更强的抗腐蚀性；铝还能和其他金属形成各种优良性能的合金。,K金是金(Au)混合其他金属而成的合金。加入了其他金属后，金便改变了本来的结构，以至不容易扭曲。,金十分柔软。而一些价钱比金便宜的K金，为什么比金还要“坚硬”呢？,金的纯度可以用百分比来表示；譬如九九金表示金的纯度达99.9%。另一种表示纯度的方法：纯金24K。这些比金还要“坚硬”的18K金里，只有75%是金，而其余25%则是银和铜。,你知道18K金是什么意思吗？,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,1.金属具有很多共同的物理性质。例如，常温下（除汞外）均为固体；有金属光泽，大多数为电和热的优良导体，有延展性，密度较大，熔点较高。,2.物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但这不是唯一的决定因素。我们在考虑物质的用途时，还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利，以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。,3.金属材料包括铁、铝、铜等纯金属和合金。在金属中加热熔合某些金属或非金属而制得的合金，其性能会发生改变。合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能会更好，因此，合金具有更广泛的用途。,学完本课题你应该知道,阅读与思考,1、目前世界上使用最多的金属材料是_。生铁和钢都是_的合金，可根据含碳量的不同将它们区分开，含碳量较多的是_，_的含碳量较少，生铁和钢都属于_（填“纯净物或混合物”）。,2、如果在金属中加热熔合某些_或_，就可以制得具有金属特征的物质，即,合金,。,3、纯铁较_，而生铁比纯铁_；不锈钢不仅比纯铁_，而且其_性能也比纯铁好得多。因此，在日常生活、工农业生产和科学研究中，大量使用的常常不是_，而是它们的_。,4、尽管目前已经制得的纯金属只有_多种，但由这些纯金属按一定组成和质量比制得的合金已达_种。,钢铁,铁,生铁,钢,混合物,非金属,金属,软,硬,硬,抗锈蚀,纯金属,合金,90,几千,1、制作电线的金属材料一般是 (),2、下列各组中的两种物质都属于混合物的是 (),A.钢 不锈钢 B.铜 青铜 C.铁 生铁 D.锡 焊锡,3、下列有关合金的说法正确的是 (),巩固与提高：,4、下列对金属的性质描述正确的是,（）,A.金属在常温下都是固体 B.金属的熔点都比较低 C.金属大多为电和热的优良导体 D.金属缺乏延展性5、用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质？,C,资源丰富,无毒轻便,耐磨耐腐蚀,美观、易加工,铝 锌 汞（水银）镁 钨,K金是金(Au)混合其他金属而成的合金。,这一事实与下列因素有关的是（）A、地壳中金属元素的含量 B、金属的延展性 C、金属的导电性 D、金属冶炼的水平,金饰品、钱币、电子元件,答：铝的密度小，具有更好的导电性和更强的抗腐蚀性；,这些比金还要“坚硬”的18K金里，只有75%是金，而其余25%则是银和铜。,根据它们的主要性能，不合实际的用途是（）,这些比金还要“坚硬”的18K金里，只有75%是金，而其余25%则是银和铜。,因此，在日常生活、工农业生产和科学研究中，大量使用的常常不是_，而是它们的_。,K是表示金的纯度的指标。,问：请说出你是如何分辨出电线中的铜丝和铝丝?,铁的合金-生铁和钢的比较,C、合金的强度、硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能等也更好。,含铁量:生铁钢,A用于核潜艇设备的制造,金 铅 银 铜 铁 锌 铝,铜呈紫红色，铝呈银白色,1 4501 500,6.钛和钛合金是21世纪的重要金属材料，它们具有优良的性能，如熔点高，密度小，可塑性好，机械性能好，抗腐蚀能力强，钛合金与人体很好的“相容性”。根据它们的主要性能，不合实际的用途是（）,A用于核潜艇设备的制造,B用于制造航天设备,C用来做 丝,D可用来制造人造骨,8.关于合金的说法正确的是：,(),A、合金是一种纯净物,B、合金中只含有金属元素,C、合金的强度、硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能等也更好。,D、铁锈是一种合金,9铝与铁相比，具有哪些优良的性质？,（从熔点、硬度、密度、强度、导电、导热性和抗腐蚀性来考虑）,密度小，具有抗腐蚀性能，良好的导电导热性，较好的延展性等。,10你将选用哪种合金来制造下列物品？说明理由。,物品,选用材料,理由,外科手术刀,防盗门,门锁,自行车支架,不锈钢,硬 铝,青 铜,锰 钢,抗腐蚀性能好,硬度大，耐腐蚀,可塑性好，易加工，耐腐蚀,韧性好，易加工,11,科学家发现了一种新金属，它的一些性质如下：,熔点,2500,密度,3g/cm,3,强度,与钢相似,导电性,良好,导热性,良好,抗腐蚀性,优异,这种金属的表面有一层氧化物保护层，试设想这种金属的可能用途。,用于航空航天，制造火箭、飞机等；作船舶外壳；,作通讯设备；制厨房设备等。,12人类利用金属的 经历了从青铜器时代到铁器时代，再到铝合金大量使用的过程。这一事实与下列因素有关的是（）A、地壳中金属元素的含量 B、金属的延展性 C、金属的导电性 D、金属冶炼的水平,131989年，世界卫生组织把铝确定为食品污染源之一而加以控制使用。铝在下列应用中：制铝合金；制导线；制炊具；银色漆颜料；明矾净水明矾与苏打制食品膨胀剂；制易拉罐；胃舒平药品；包装糖果和小食品。应加以控制的是（）A、B、C、D、,谢谢观看！,