8.1《課題1金屬材料》課件

1、圖圖81 東漢晚期的青銅奔馬東漢晚期的青銅奔馬圖圖82 河北滄州的鐵獅子河北滄州的鐵獅子一. 金屬材料 金屬材料包括金屬材料包括純金屬純金屬以及它們的以及它們的合合金金二、金屬材料的發(fā)展史 商朝，人們已開(kāi)始使用青銅器 春秋時(shí)期，開(kāi)始使用鐵器 100年前開(kāi)始了鋁的大規(guī)模使用鐵鋤與鐵犁鐵鋤與鐵犁 司母戊鼎司母戊鼎鋁窗鋁窗 司母戊鼎是中國(guó)目前已發(fā)現(xiàn)的最重的青銅器。司母戊鼎含銅84.77、錫11.64、鉛27.9。充分顯示出商代青銅鑄造業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模和技術(shù)水平。 秦陵銅車馬嚴(yán)格按真車馬的制作 。造型精美，比例恰當(dāng)，裝飾華麗，工藝精湛，形體龐大，所以很多專家學(xué)者把它稱之為“青銅之冠”。 馬踏飛燕馬踏飛燕

2、1969年，在甘肅武威出土。年，在甘肅武威出土。中國(guó)雕塑史上的不朽之作。中國(guó)雕塑史上的不朽之作。 2002年，年， “馬踏飛燕馬踏飛燕”的仿的仿制品作為國(guó)禮贈(zèng)布什。制品作為國(guó)禮贈(zèng)布什。 鐵耙鐵耙 兩漢時(shí)期西漢兩漢時(shí)期西漢農(nóng)具農(nóng)具一架波音一架波音767大大型飛機(jī)約由型飛機(jī)約由70%的鋁及其合金構(gòu)的鋁及其合金構(gòu)成。成。20世紀(jì)，鋁和鋁世紀(jì)，鋁和鋁合金的應(yīng)用合金的應(yīng)用人類使用金屬的先后順序 銅鐵鋁銅鐵鋁 金屬大規(guī)模被使用的先后順序跟金屬金屬大規(guī)模被使用的先后順序跟金屬的的化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)（金屬活動(dòng)性金屬活動(dòng)性)有關(guān)。有關(guān)。三.金屬的物理性質(zhì) 1. 常見(jiàn)金屬的共性常見(jiàn)金屬的共性 . 有光澤有光澤 用途

3、：做裝飾品、反光材料等用途：做裝飾品、反光材料等 . 導(dǎo)電性導(dǎo)電性 用途：做導(dǎo)線等用途：做導(dǎo)線等 . 導(dǎo)熱性導(dǎo)熱性 用途：做炊具、散熱材料等用途：做炊具、散熱材料等 . 延展性延展性（能拉成絲，展成片）（能拉成絲，展成片） 用途：用途：做包裝材料等做包裝材料等 . 韌性韌性 2. 常見(jiàn)金屬的特性常見(jiàn)金屬的特性 . 常溫下汞為液體常溫下汞為液體 . 純鐵為銀白色，銅為紫紅色，金純鐵為銀白色，銅為紫紅色，金呈黃色呈黃色一些金屬的物理性質(zhì)一些金屬的物理性質(zhì)物理性質(zhì)物理性質(zhì)物理性質(zhì)比較物理性質(zhì)比較導(dǎo)電性導(dǎo)電性(以銀的導(dǎo)電以銀的導(dǎo)電性為性為100作標(biāo)準(zhǔn)作標(biāo)準(zhǔn)) 銀銅金鋁鋅鐵鉛銀銅金鋁鋅鐵鉛(優(yōu)優(yōu)) 10

4、0 99 74 61 27 17 7.9 (良良)密度密度/(gcm-3) 金鉛銀銅鐵鋅鋁金鉛銀銅鐵鋅鋁大大 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7 小小熔點(diǎn)熔點(diǎn)/ 鎢鐵銅金銀鋁錫鎢鐵銅金銀鋁錫高高3410 1535 1083 1064 962 660 232 低低硬度硬度(以金剛石的硬以金剛石的硬度為度為10作標(biāo)準(zhǔn)作標(biāo)準(zhǔn)) 鉻鐵銀銅鉻鐵銀銅 金鋁鉛金鋁鉛大大 9 4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-3 2-2.9 1.5 小小 討論：討論：1 . 為什么菜刀、鐮刀、錘子等用鐵制為什么菜刀、鐮刀、錘子等用鐵制而不用鉛制？而不用鉛制？2 . 銀的導(dǎo)電性比銅好，為什

5、么電線一銀的導(dǎo)電性比銅好，為什么電線一般用銅制而不用銀制？般用銅制而不用銀制？3 . 為什么燈泡里的燈絲用鎢制而不用錫制？為什么燈泡里的燈絲用鎢制而不用錫制？如果用錫制的話，可能會(huì)出現(xiàn)什么情況？如果用錫制的話，可能會(huì)出現(xiàn)什么情況？使用使用是否便利是否便利資源資源廢料是否廢料是否易于回收易于回收價(jià)格價(jià)格是否是否美觀美觀對(duì)環(huán)境對(duì)環(huán)境的影響的影響 考慮物質(zhì)的用途時(shí)，考慮物質(zhì)的用途時(shí)，首先要考慮物質(zhì)的首先要考慮物質(zhì)的_，還需要考慮那些因素？還需要考慮那些因素？性質(zhì)性質(zhì)金 屬 之 最 地殼中含量最高的金屬元素地殼中含量最高的金屬元素 人體中含量最高的金屬元素人體中含量最高的金屬元素 目前世界年產(chǎn)量最高的

6、金屬目前世界年產(chǎn)量最高的金屬 導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的金屬導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的金屬 硬度最高的金屬硬度最高的金屬 熔點(diǎn)最高的金屬熔點(diǎn)最高的金屬 熔點(diǎn)最低的金屬熔點(diǎn)最低的金屬 密度最大的金屬密度最大的金屬 密度最小的金屬密度最小的金屬 鋁鋁鈣鈣銀銀鐵鐵鉻鉻汞汞鎢鎢鋰鋰鋨鋨四四. 合金合金 1. 定義：一種金屬與另一種（或幾種）定義：一種金屬與另一種（或幾種）金屬（或非金屬）經(jīng)高溫熔合在一起金屬（或非金屬）經(jīng)高溫熔合在一起的具有金屬特性的混合物。的具有金屬特性的混合物。 合金就是在金屬中加熱熔合某些金屬合金就是在金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬形成的具有金屬特征的物質(zhì)或非金屬形成的具有金屬特征的物質(zhì)。 注意

7、：合金中并非都是非金屬，組成注意：合金中并非都是非金屬，組成合金的元素中可能有非金屬；合金是合金的元素中可能有非金屬；合金是一種混合物而不是化合物。一種混合物而不是化合物。 2. 鐵合金（鐵與碳的合金）鐵合金（鐵與碳的合金） 生鐵：生鐵：2%4.3%，硬度大，韌性差。，硬度大，韌性差。 鋼鋼 ：0.03%2%，硬度小，韌性好。，硬度小，韌性好。 如何去如何去比較黃銅片和銅片、焊比較黃銅片和銅片、焊錫和錫的物理性質(zhì)？錫和錫的物理性質(zhì)？性質(zhì)性質(zhì)比較比較現(xiàn)象現(xiàn)象黃銅黃銅銅銅顏色顏色光澤光澤硬度硬度結(jié)論結(jié)論紫紅色紫紅色黃銅比銅硬黃銅比銅硬合金一般比純組分金屬硬度大合金一般比純組分金屬硬度大黃色黃色 熔

8、熔點(diǎn)點(diǎn)/鉛鉛鎘鎘鉍鉍錫錫焊錫焊錫武德合武德合金金327 321 271 23218370純金屬純金屬金屬金屬啟示啟示合金一般比純金屬熔點(diǎn)低合金一般比純金屬熔點(diǎn)低根據(jù)下表提供的數(shù)據(jù)，你能得到根據(jù)下表提供的數(shù)據(jù)，你能得到什么啟示什么啟示？ 3. 合金與組成它的純金屬比較合金與組成它的純金屬比較的優(yōu)點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn) 顏色更鮮艷顏色更鮮艷 熔點(diǎn)低熔點(diǎn)低 強(qiáng)度、硬度更高強(qiáng)度、硬度更高 抗腐蝕性更強(qiáng)抗腐蝕性更強(qiáng)常見(jiàn)合金的特性種類種類性質(zhì)或特性性質(zhì)或特性鈦鋯合金鈦鋯合金 對(duì)空氣的強(qiáng)大吸收力，可以對(duì)空氣的強(qiáng)大吸收力，可以除去空氣，造成真空除去空氣，造成真空 鈦鈮合金鈦鈮合金 理想的超導(dǎo)材料理想的超導(dǎo)材料 白金白金（金

9、與銅、鎳、鋅（金與銅、鎳、鋅 ）裝飾品）裝飾品黃銅黃銅 優(yōu)良的導(dǎo)熱性和耐腐蝕性優(yōu)良的導(dǎo)熱性和耐腐蝕性 白銅白銅 Cu-Ni合金，有優(yōu)異的耐蝕性合金，有優(yōu)異的耐蝕性和高的電阻和高的電阻 常見(jiàn)合金的特性常見(jiàn)合金的特性種類種類性質(zhì)或特性性質(zhì)或特性Al-Mn、Al-Mg 合金合金很好的耐蝕性，良好的很好的耐蝕性，良好的塑性和較高的強(qiáng)度塑性和較高的強(qiáng)度 鈮鍺合金鈮鍺合金 超導(dǎo)合金臨界超導(dǎo)溫度超導(dǎo)合金臨界超導(dǎo)溫度為為23.2K 永磁合金永磁合金 強(qiáng)烈地被磁場(chǎng)吸引強(qiáng)烈地被磁場(chǎng)吸引 耐熱合金耐熱合金 高溫下具有良好的機(jī)械高溫下具有良好的機(jī)械性能和化學(xué)穩(wěn)定性性能和化學(xué)穩(wěn)定性21世紀(jì)的重要金屬材料：世紀(jì)的重要金屬材料：鈦和鈦合金鈦和鈦合金優(yōu)點(diǎn)：熔點(diǎn)高、密度小、可塑性好優(yōu)點(diǎn)：熔點(diǎn)高、密度小、可塑性好易于加工、機(jī)械性能好、抗腐蝕性易于加工、機(jī)械性能好、抗腐蝕性能非常好能非常好 鈦合金與人體有很好的鈦合金與人體有很好的“相容性相容性”，因，因此可用來(lái)制造此可用來(lái)制造人造骨人造骨 鈦金屬腕表鈦金屬腕表1、以下鐵的用途，涉及了那些鐵的性質(zhì)？、以下鐵的用途，涉及了那些鐵的性質(zhì)？（1）燒菜用的鏟子是鐵制的，一般都要）燒菜用的鏟子是鐵制的，一