課題1金屬材料

1、 1了解生活中常見(jiàn)金屬的物理性質(zhì)，能了解生活中常見(jiàn)金屬的物理性質(zhì)，能區(qū)分常見(jiàn)金屬和非金屬；區(qū)分常見(jiàn)金屬和非金屬； 2認(rèn)識(shí)金屬加熱熔合某些金屬或非金屬認(rèn)識(shí)金屬加熱熔合某些金屬或非金屬可以制得合金，知道生鐵和鋼等重要合金，以可以制得合金，知道生鐵和鋼等重要合金，以及合金比純金屬具有更廣泛的用途。及合金比純金屬具有更廣泛的用途。 認(rèn)識(shí)金屬材料在生產(chǎn)、生活和社會(huì)發(fā)認(rèn)識(shí)金屬材料在生產(chǎn)、生活和社會(huì)發(fā)展中的重要作用，初步形成物質(zhì)性質(zhì)決定展中的重要作用，初步形成物質(zhì)性質(zhì)決定用途的思想方法。用途的思想方法。關(guān)注生活關(guān)注生活分析比較分析比較歸納解釋。歸納解釋。金屬的物理性質(zhì)。金屬的物理性質(zhì)。性質(zhì)決定用途，但不是唯

2、一因素。性質(zhì)決定用途，但不是唯一因素。鐵鐵金金銀銀鋅鋅銅銅鉛鉛鋁鋁金屬的物理性質(zhì)（共性）：金屬的物理性質(zhì)（共性）：常溫下金屬大都是固體（汞除外）；常溫下金屬大都是固體（汞除外）；有金屬光澤；有金屬光澤；大多數(shù)金屬都是電和熱的良導(dǎo)體（導(dǎo)電大多數(shù)金屬都是電和熱的良導(dǎo)體（導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性）；性和導(dǎo)熱性）；有延展性（既可以展成薄片，又可以拉有延展性（既可以展成薄片，又可以拉成細(xì)絲）；成細(xì)絲）；有韌性（能夠彎曲）。有韌性（能夠彎曲）。 硬度：硬度：是材料抵抗外物刺入的一種能力。是材料抵抗外物刺入的一種能力。 脆性：脆性：表示金屬容易破裂的性質(zhì)表示金屬容易破裂的性質(zhì), , 脆性與硬脆性與硬度有密切關(guān)系度有密

3、切關(guān)系, , 硬度高的材料通常脆性亦大。硬度高的材料通常脆性亦大。 延性：延性：( (又稱(chēng)柔軟性又稱(chēng)柔軟性) ) 是金屬受外力永久變形是金屬受外力永久變形而不碎裂的性質(zhì)而不碎裂的性質(zhì), , 延性的金屬可抽拉成細(xì)線。延性的金屬可抽拉成細(xì)線。 彈性：彈性：是金屬受外力變形是金屬受外力變形, , 當(dāng)外力消除之后當(dāng)外力消除之后又恢復(fù)其原有形狀的一種性質(zhì)。又恢復(fù)其原有形狀的一種性質(zhì)。 展性：展性：又稱(chēng)可鍛性又稱(chēng)可鍛性, , 是金屬延性或柔軟性的是金屬延性或柔軟性的另一種表示法。展性是金屬接受錘鍛或滾軋而變另一種表示法。展性是金屬接受錘鍛或滾軋而變形時(shí)不致破裂的一種性質(zhì)。形時(shí)不致破裂的一種性質(zhì)。韌性：韌性

4、：是金屬抵受震動(dòng)或沖擊的能力。韌性是金屬抵受震動(dòng)或沖擊的能力。韌性與脆性剛好相反。與脆性剛好相反。 汞，又稱(chēng)水銀，是在正常大氣壓以及常溫汞，又稱(chēng)水銀，是在正常大氣壓以及常溫下唯一以液態(tài)存在的金屬。熔點(diǎn)下唯一以液態(tài)存在的金屬。熔點(diǎn)-38.87，沸，沸點(diǎn)點(diǎn)356.6，密度，密度13.59g/cm3，為銀白色液體金，為銀白色液體金屬。屬。 汞蒸氣有劇毒，可溶于硝酸和熱濃硫酸，汞蒸氣有劇毒，可溶于硝酸和熱濃硫酸，但與稀硫酸、鹽酸、堿都不起反應(yīng)。能溶解許但與稀硫酸、鹽酸、堿都不起反應(yīng)。能溶解許多金屬。多金屬。 金屬雖然都有光澤，但卻各不一樣，如鐵、金屬雖然都有光澤，但卻各不一樣，如鐵、鋁為銀白色，銅為紫

5、紅色，金為黃色等。鋁為銀白色，銅為紫紅色，金為黃色等。 金屬在常溫下的存在狀態(tài)也不一樣，大多金屬在常溫下的存在狀態(tài)也不一樣，大多數(shù)金屬為固體，但汞卻為液體。數(shù)金屬為固體，但汞卻為液體。一些金屬其他物理性質(zhì)的比較：一些金屬其他物理性質(zhì)的比較：導(dǎo)電性（以銀的導(dǎo)電性為導(dǎo)電性（以銀的導(dǎo)電性為100100作標(biāo)準(zhǔn)）作標(biāo)準(zhǔn)）銀銀 銅銅 金金 鋁鋁 鋅鋅 鐵鐵 鉛鉛100 99 74 61 27 17 7.9密度密度/ /（g gcmcm-3-3）金金 鉛鉛 銀銀 銅銅 鐵鐵 鋅鋅 鋁鋁19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.70熔點(diǎn)熔點(diǎn)/ /鎢鎢 鐵鐵 銅銅 金金 銀銀 鋁鋁 錫錫3

6、410 1535 1083 1064 962 660 232 硬度（以金剛石的硬度為硬度（以金剛石的硬度為1010作標(biāo)準(zhǔn)）作標(biāo)準(zhǔn)）鉻鉻 鐵鐵 銀銀 銅銅 金金 鋁鋁 鉛鉛9 45 2.54 2.53 2.53 22.9 1.5 根據(jù)銅的導(dǎo)電性，可以用作電線、電根據(jù)銅的導(dǎo)電性，可以用作電線、電路板；根據(jù)銅的導(dǎo)熱性，可以制造壓縮機(jī)路板；根據(jù)銅的導(dǎo)熱性，可以制造壓縮機(jī)散熱管。散熱管。 燒水的水壺、洗菜的菜盆，很大一部燒水的水壺、洗菜的菜盆，很大一部分都是鋁制品。鋁還可以制作粉末涂料、分都是鋁制品。鋁還可以制作粉末涂料、油墨、仿金卡、金膠片等。油墨、仿金卡、金膠片等。幾種常見(jiàn)金屬的用途：幾種常見(jiàn)金屬的

7、用途： 最大用途是用于煉鋼；也大量用來(lái)制造最大用途是用于煉鋼；也大量用來(lái)制造鑄鐵和煅鐵。鐵和其化合物還用作磁鐵、染鑄鐵和煅鐵。鐵和其化合物還用作磁鐵、染料和磨料。還原鐵粉大量用于冶金。制造各料和磨料。還原鐵粉大量用于冶金。制造各種輕質(zhì)合金，廣泛運(yùn)用汽車(chē)工業(yè)和國(guó)防工業(yè)。種輕質(zhì)合金，廣泛運(yùn)用汽車(chē)工業(yè)和國(guó)防工業(yè)。制造門(mén)窗，家具和炊具等。也大量用來(lái)制作制造門(mén)窗，家具和炊具等。也大量用來(lái)制作電線和電纜。電線和電纜。 1為什么菜刀、鐮刀、錘子等用鐵制而不為什么菜刀、鐮刀、錘子等用鐵制而不用鉛制？用鉛制？ 2銀的導(dǎo)電性比銅好，為什么電線一般用銀的導(dǎo)電性比銅好，為什么電線一般用銅制而不用銀制？銅制而不用銀制？

8、 鐵的硬度大，鉛的硬度小。鐵的硬度大，鉛的硬度小。銀的價(jià)格比銅高許多。銀的價(jià)格比銅高許多。 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？ 鎢的熔點(diǎn)高，錫的熔點(diǎn)低。如果用錫制鎢的熔點(diǎn)高，錫的熔點(diǎn)低。如果用錫制的話，的話，錫絲會(huì)熔斷。錫絲會(huì)熔斷。 4為什么有的鐵制品如水龍頭要鍍鉻？如為什么有的鐵制品如水龍頭要鍍鉻？如果鍍金會(huì)怎樣？果鍍金會(huì)怎樣？ 鐵容易生銹，鍍鉻之后就不容易生銹。金鐵容易生銹，鍍鉻之后就不容易生銹。金的價(jià)格太高，鍍金不經(jīng)濟(jì)。的價(jià)格太高，鍍金不經(jīng)濟(jì)。 5從上面幾個(gè)問(wèn)題及你的生活經(jīng)驗(yàn)，

9、你得從上面幾個(gè)問(wèn)題及你的生活經(jīng)驗(yàn)，你得出什么結(jié)論？出什么結(jié)論？物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途。物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途。 物質(zhì)的用途決定于其價(jià)格、資源、美觀物質(zhì)的用途決定于其價(jià)格、資源、美觀性、便利性等。性、便利性等。 物質(zhì)的用途決定于其廢料是否易于回收物質(zhì)的用途決定于其廢料是否易于回收和對(duì)環(huán)境的影響等。和對(duì)環(huán)境的影響等。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

10、：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：鋁鋁鈣鈣鐵鐵銀銀鉻鉻鎢鎢汞汞鋨鋨鋰鋰 鋼鐵是使用最多的金屬材料，鋼的性能比鋼鐵是使用最多的金屬材料，鋼的性能比鐵好，請(qǐng)問(wèn)：鋼是很純的鐵嗎？根據(jù)生活，請(qǐng)鐵好，請(qǐng)問(wèn)：鋼是很純的鐵嗎？根據(jù)生活，請(qǐng)舉例說(shuō)明鋼有哪些優(yōu)良的性質(zhì)？舉例說(shuō)明鋼有哪些優(yōu)良的性質(zhì)？ 鋼是含碳量在鋼是含碳量在0.04%2.3%之間的鐵碳合之間的鐵碳合金。我們通常將其與鐵合稱(chēng)為鋼鐵，為了保證金。我們通常將其與鐵合稱(chēng)為鋼鐵，為了保證其韌性和塑性，含碳量一般不超過(guò)其韌性和塑性，含碳量一般不超過(guò)1.7%。鋼的。鋼的主要元素除鐵、碳外，還有硅、錳、硫、磷等，主

11、要元素除鐵、碳外，還有硅、錳、硫、磷等，添加這些成分主要是為了使鋼鐵的性能有所改添加這些成分主要是為了使鋼鐵的性能有所改變。變。 鋼的優(yōu)良性質(zhì)：硬度、鍛造、脆性、延性、鋼的優(yōu)良性質(zhì)：硬度、鍛造、脆性、延性、彈性、展性（又稱(chēng)可鍛性、韌性）。彈性、展性（又稱(chēng)可鍛性、韌性）。 熱處理：熱處理：是利用加熱和冷卻以改變金屬物理是利用加熱和冷卻以改變金屬物理性質(zhì)的方法。熱處理能改善鋼的顯微結(jié)構(gòu)，使其性質(zhì)的方法。熱處理能改善鋼的顯微結(jié)構(gòu)，使其達(dá)到所需的物理要求。韌性，硬度和耐磨性是通達(dá)到所需的物理要求。韌性，硬度和耐磨性是通過(guò)熱處理而獲得的特性中的幾種。要獲得這些特過(guò)熱處理而獲得的特性中的幾種。要獲得這些特

12、性，需使用熱處理中的淬火、回火、退火和表面性，需使用熱處理中的淬火、回火、退火和表面淬硬等操作。淬硬等操作。 淬火：淬火：將金屬均勻地加熱至適當(dāng)溫度，然后將金屬均勻地加熱至適當(dāng)溫度，然后迅速浸入水或油中急冷，或在空氣中或冷凍區(qū)中迅速浸入水或油中急冷，或在空氣中或冷凍區(qū)中冷卻冷卻, , 使金屬獲得所需要的硬度。使金屬獲得所需要的硬度。 回火：回火：將鋼件重新加熱至適當(dāng)?shù)臏囟然蝾伾?，將鋼件重新加熱至適當(dāng)?shù)臏囟然蝾伾?，然后予以急冷?；鼗痣m然使鋼的硬度略為減少然后予以急冷?；鼗痣m然使鋼的硬度略為減少, , 但可增加鋼的韌性而降低其脆性。但可增加鋼的韌性而降低其脆性。鋼的熱處理鋼的熱處理 兩種或兩種以上

13、的金屬（或金屬與非金屬）兩種或兩種以上的金屬（或金屬與非金屬）熔合而成具有金屬特性的混合物。熔合而成具有金屬特性的混合物。性質(zhì)（與組成成分對(duì)比）性質(zhì)（與組成成分對(duì)比）顏色比組成成分鮮艷；顏色比組成成分鮮艷；熔點(diǎn)比組成成分低；熔點(diǎn)比組成成分低；密度比組成成分??；密度比組成成分??；強(qiáng)度和硬度比組成成分大；強(qiáng)度和硬度比組成成分大；更具抗腐蝕性能。更具抗腐蝕性能。定義定義實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)比較合金和純金屬的硬度比較合金和純金屬的硬度 比較黃銅片比較黃銅片（銅鋅合金）和銅（銅鋅合金）和銅片、焊錫（錫鉛合片、焊錫（錫鉛合金）和錫的光澤和金）和錫的光澤和顏色；將它們互相顏色；將它們互相刻畫(huà)，比較它們的刻畫(huà)，比較它們的

14、硬度。硬度。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：性質(zhì)比較性質(zhì)比較現(xiàn)象現(xiàn)象黃銅黃銅銅銅焊錫焊錫錫錫光澤和顏色光澤和顏色硬度硬度結(jié)論結(jié)論黃銅的硬度高黃銅的硬度高焊錫的硬度高焊錫的硬度高合金的硬度高合金的硬度高紫紅色紫紅色黃色黃色銀白色銀白色銀白色銀白色合金的應(yīng)用合金的應(yīng)用 錳鋼合金：主要成分為鐵、錳、碳，韌性好、錳鋼合金：主要成分為鐵、錳、碳，韌性好、硬度大，用作鋼軌、挖掘機(jī)鏟車(chē)、坦克裝甲、自硬度大，用作鋼軌、挖掘機(jī)鏟車(chē)、坦克裝甲、自行車(chē)架等。行車(chē)架等。 不銹鋼合金：主要成分為鐵、鉻、鎳，抗腐不銹鋼合金：主要成分為鐵、鉻、鎳，抗腐蝕性好，用作醫(yī)療器械、炊具、容器等。蝕性好，用作醫(yī)療器械、炊具、容器等。 黃銅合金：

15、主要成分為銅、鋅，強(qiáng)度高、可黃銅合金：主要成分為銅、鋅，強(qiáng)度高、可塑性好、易加工、耐腐蝕，用作機(jī)器零件、儀表塑性好、易加工、耐腐蝕，用作機(jī)器零件、儀表等。等。 青銅合金：主要成分為銅、錫，強(qiáng)度高、可青銅合金：主要成分為銅、錫，強(qiáng)度高、可塑性好、耐磨、耐腐蝕，用作機(jī)器零件等。塑性好、耐磨、耐腐蝕，用作機(jī)器零件等。 白銅合金：主要成分為銅、鎳，光澤好、耐白銅合金：主要成分為銅、鎳，光澤好、耐磨、耐腐蝕、易加工，用于錢(qián)幣、飾品等。磨、耐腐蝕、易加工，用于錢(qián)幣、飾品等。很多寶石中含有某些金屬離很多寶石中含有某些金屬離子，才使它們更加絢麗多彩子，才使它們更加絢麗多彩 黃金是一種貴重金屬，是人類(lèi)最早發(fā)現(xiàn)黃

16、金是一種貴重金屬，是人類(lèi)最早發(fā)現(xiàn)和開(kāi)發(fā)利用的金屬之一。它是制作首飾和錢(qián)和開(kāi)發(fā)利用的金屬之一。它是制作首飾和錢(qián)幣的重要原料，又是國(guó)家的重要儲(chǔ)備物資，幣的重要原料，又是國(guó)家的重要儲(chǔ)備物資，素以素以“金屬之王金屬之王”著稱(chēng)。它不僅被視為美好著稱(chēng)。它不僅被視為美好和富有的象征，而且還以其特有的價(jià)值，造和富有的象征，而且還以其特有的價(jià)值，造福于人類(lèi)。隨著科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，福于人類(lèi)。隨著科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，黃金在宇宙航行、醫(yī)學(xué)、電子學(xué)和其他工業(yè)黃金在宇宙航行、醫(yī)學(xué)、電子學(xué)和其他工業(yè)部門(mén)，日益發(fā)揮著重要的作用。黃金的用途部門(mén)，日益發(fā)揮著重要的作用。黃金的用途越來(lái)越廣，消耗量也越來(lái)越大，因而引起

17、世越來(lái)越廣，消耗量也越來(lái)越大，因而引起世界各國(guó)對(duì)黃金的格外關(guān)切和濃厚的興趣。界各國(guó)對(duì)黃金的格外關(guān)切和濃厚的興趣。 黃金的延展性好，一兩純金錘成萬(wàn)黃金的延展性好，一兩純金錘成萬(wàn)分之一毫米厚的金葉，可以貼滿九平方分之一毫米厚的金葉，可以貼滿九平方米的面積。金葉透明，陽(yáng)光通過(guò)時(shí)，可米的面積。金葉透明，陽(yáng)光通過(guò)時(shí)，可呈現(xiàn)綠光。呈現(xiàn)綠光。50g純金可抽絲純金可抽絲8000m，比毛，比毛發(fā)還細(xì)。黃金的揮發(fā)性小，一般情況下發(fā)還細(xì)。黃金的揮發(fā)性小，一般情況下熔化揮發(fā)量微不足道，在煤氣中蒸發(fā)金熔化揮發(fā)量微不足道，在煤氣中蒸發(fā)金的損失量為在空氣中的的損失量為在空氣中的6倍，在一氧化倍，在一氧化碳中金的損失量為在空

18、氣中的碳中金的損失量為在空氣中的2倍，黃倍，黃金的揮發(fā)速度與其雜質(zhì)含量有很大關(guān)系。金的揮發(fā)速度與其雜質(zhì)含量有很大關(guān)系。 黃金具有良好的導(dǎo)電及導(dǎo)熱性能。黃金黃金具有良好的導(dǎo)電及導(dǎo)熱性能。黃金的導(dǎo)電率僅次于銀和銅，在金屬中居第三位，的導(dǎo)電率僅次于銀和銅，在金屬中居第三位，導(dǎo)熱率為銀的導(dǎo)熱率為銀的74%。金的化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，。金的化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，在低溫或高溫時(shí)都不會(huì)被氧直接氧化。常溫在低溫或高溫時(shí)都不會(huì)被氧直接氧化。常溫下，黃金與單獨(dú)的無(wú)機(jī)酸（如鹽酸、硝酸、下，黃金與單獨(dú)的無(wú)機(jī)酸（如鹽酸、硝酸、硫酸）均不起作用，但混酸，如王水（三份硫酸）均不起作用，但混酸，如王水（三份鹽酸和一份硝酸）以及氰化物

19、溶液都能很好鹽酸和一份硝酸）以及氰化物溶液都能很好地溶解金。金的熔點(diǎn)為地溶解金。金的熔點(diǎn)為1064。如果將黃金。如果將黃金加熱到近于熔點(diǎn)，黃金就可以像鐵一樣熔接，加熱到近于熔點(diǎn)，黃金就可以像鐵一樣熔接，細(xì)細(xì)的金?？扇劢Y(jié)成塊，而金粉在溫度較低細(xì)細(xì)的金粒可熔結(jié)成塊，而金粉在溫度較低的情況下，必須加壓方能熔接在一起。黃金的情況下，必須加壓方能熔接在一起。黃金可與其他金屬組成合金，如金銀合金、金銅可與其他金屬組成合金，如金銀合金、金銅合金、金銀銅合金。合金、金銀銅合金。 白金是黃金和其他金屬熔煉而成的白色白金是黃金和其他金屬熔煉而成的白色合金。由于鉑金產(chǎn)出稀少，價(jià)格昂貴，加合金。由于鉑金產(chǎn)出稀少，價(jià)格

20、昂貴，加上熔點(diǎn)高，所以一般國(guó)家很少用鉑金來(lái)生上熔點(diǎn)高，所以一般國(guó)家很少用鉑金來(lái)生產(chǎn)真正的產(chǎn)真正的K白金。目前，為了迎合廣大消費(fèi)白金。目前，為了迎合廣大消費(fèi)者對(duì)鉑金的需求，則選用黃金和鈀金或鎳、者對(duì)鉑金的需求，則選用黃金和鈀金或鎳、銀、銅、鋅等金屬熔煉成一種白色的合金，銀、銅、鋅等金屬熔煉成一種白色的合金，稱(chēng)之為稱(chēng)之為“K白金白金”。K白金的成色與白金的成色與K黃金黃金一樣，質(zhì)量為一樣，質(zhì)量為24，黃金在其中所占質(zhì)量的，黃金在其中所占質(zhì)量的份數(shù)，則為份數(shù)，則為“K白金白金”的的K數(shù)。如數(shù)。如18K白金、白金、14K白金，其中黃金的含量分別為白金，其中黃金的含量分別為75和和58.5 。 鈦合金與

21、人造骨鈦合金與人造骨 鈦是鈦是20世紀(jì)世紀(jì)50年代發(fā)展起來(lái)的一種重要的結(jié)年代發(fā)展起來(lái)的一種重要的結(jié)構(gòu)金屬，鈦合金因具有強(qiáng)度高、耐蝕性好、耐熱構(gòu)金屬，鈦合金因具有強(qiáng)度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點(diǎn)而被廣泛用于各個(gè)領(lǐng)域。世界上許多性高等特點(diǎn)而被廣泛用于各個(gè)領(lǐng)域。世界上許多國(guó)家都認(rèn)識(shí)到鈦合金材料的重要性，相繼對(duì)其進(jìn)國(guó)家都認(rèn)識(shí)到鈦合金材料的重要性，相繼對(duì)其進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)，并得到了實(shí)際應(yīng)用。行研究開(kāi)發(fā)，并得到了實(shí)際應(yīng)用。 第一個(gè)實(shí)際應(yīng)用的鈦合金是第一個(gè)實(shí)際應(yīng)用的鈦合金是1954年美國(guó)研制年美國(guó)研制成功的成功的Ti-6Al-4V合金，由于它的耐熱性、強(qiáng)度、合金，由于它的耐熱性、強(qiáng)度、塑性、韌性、成形性、可焊性

22、、耐蝕性和生物相塑性、韌性、成形性、可焊性、耐蝕性和生物相容性均較好，而成為鈦合金工業(yè)中的王牌合金，容性均較好，而成為鈦合金工業(yè)中的王牌合金，該合金使用量已占全部鈦合金的該合金使用量已占全部鈦合金的7585。其。其他許多鈦合金都可以看做是他許多鈦合金都可以看做是Ti-6Al-4V合金的改合金的改型。型。 鈦無(wú)毒、質(zhì)輕、強(qiáng)度高且具有優(yōu)良的生鈦無(wú)毒、質(zhì)輕、強(qiáng)度高且具有優(yōu)良的生物相容性，是非常理想的醫(yī)用金屬材料。目物相容性，是非常理想的醫(yī)用金屬材料。目前，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中廣泛使用的仍是前，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中廣泛使用的仍是Ti-6Al-4V ELI合金。但后者會(huì)析出極微量的釩和合金。但后者會(huì)析出極微量的釩和鋁離

23、子，降低細(xì)胞適應(yīng)性且有可能對(duì)人體造鋁離子，降低細(xì)胞適應(yīng)性且有可能對(duì)人體造成危害。于是，美國(guó)等國(guó)家開(kāi)始研制無(wú)鋁、成危害。于是，美國(guó)等國(guó)家開(kāi)始研制無(wú)鋁、無(wú)釩、具有生物相容性的鈦合金，將其用于無(wú)釩、具有生物相容性的鈦合金，將其用于矯形術(shù)，并取得一些新的進(jìn)展。矯形術(shù)，并取得一些新的進(jìn)展。用鈦用鈦- -鎳形狀記憶合金制造的人造衛(wèi)星天線鎳形狀記憶合金制造的人造衛(wèi)星天線用形狀記憶用形狀記憶合金絲制成合金絲制成的天線的天線形狀完形狀完全恢復(fù)全恢復(fù)在加熱時(shí)在加熱時(shí)形狀開(kāi)始形狀開(kāi)始恢復(fù)恢復(fù)將天線將天線揉成團(tuán)揉成團(tuán) 1932年，瑞典人奧蘭德在金鎘合金中首次年，瑞典人奧蘭德在金鎘合金中首次觀察到觀察到“記憶記憶”效應(yīng)

24、，即合金的形狀被改變之后，效應(yīng)，即合金的形狀被改變之后，一旦加熱到一定的躍變溫度時(shí)，它又可以魔術(shù)一旦加熱到一定的躍變溫度時(shí)，它又可以魔術(shù)般地變回到原來(lái)的形狀，人們把具有這種特殊般地變回到原來(lái)的形狀，人們把具有這種特殊功能的合金稱(chēng)為形狀記憶合金。功能的合金稱(chēng)為形狀記憶合金。記憶合金在航空航天領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用有很多記憶合金在航空航天領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用有很多成功的范例。人造衛(wèi)星上龐大的天線可以用記成功的范例。人造衛(wèi)星上龐大的天線可以用記憶合金制作。發(fā)射人造衛(wèi)星之前，將拋物面天憶合金制作。發(fā)射人造衛(wèi)星之前，將拋物面天線折疊起來(lái)裝進(jìn)衛(wèi)星體內(nèi)，火箭升空把人造衛(wèi)線折疊起來(lái)裝進(jìn)衛(wèi)星體內(nèi)，火箭升空把人造衛(wèi)星送到預(yù)定軌道后

25、，只需加溫，折疊的衛(wèi)星天星送到預(yù)定軌道后，只需加溫，折疊的衛(wèi)星天線因具有線因具有“記憶記憶”功能而自然展開(kāi)，恢復(fù)拋物功能而自然展開(kāi)，恢復(fù)拋物面形狀。面形狀。記憶合金在臨床醫(yī)療領(lǐng)域內(nèi)有著廣泛的應(yīng)記憶合金在臨床醫(yī)療領(lǐng)域內(nèi)有著廣泛的應(yīng)用，例如人造骨骼、傷骨固定加壓器、牙科正用，例如人造骨骼、傷骨固定加壓器、牙科正畸器、心臟修補(bǔ)器、血栓過(guò)濾器、介入導(dǎo)絲和畸器、心臟修補(bǔ)器、血栓過(guò)濾器、介入導(dǎo)絲和手術(shù)縫合線等等，記憶合金在現(xiàn)代醫(yī)療中正扮手術(shù)縫合線等等，記憶合金在現(xiàn)代醫(yī)療中正扮演著不可替代的角色。演著不可替代的角色。記憶合金在我們的日常生活中也被廣泛應(yīng)記憶合金在我們的日常生活中也被廣泛應(yīng)用。把用記憶合金制成

26、的彈簧放在熱水中，彈用。把用記憶合金制成的彈簧放在熱水中，彈簧的長(zhǎng)度立即伸長(zhǎng)，再放到冷水中，它會(huì)立即簧的長(zhǎng)度立即伸長(zhǎng)，再放到冷水中，它會(huì)立即恢復(fù)原狀。利用形狀記憶合金彈簧可以控制浴恢復(fù)原狀。利用形狀記憶合金彈簧可以控制浴室水管的水溫，在熱水溫度過(guò)高時(shí)通過(guò)室水管的水溫，在熱水溫度過(guò)高時(shí)通過(guò)“記憶記憶”功能，調(diào)節(jié)或關(guān)閉供水管道，避免燙傷。也可功能，調(diào)節(jié)或關(guān)閉供水管道，避免燙傷。也可以制作成消防報(bào)警裝置及電器設(shè)備的保安裝以制作成消防報(bào)警裝置及電器設(shè)備的保安裝置。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)置。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí), ,記憶合金制成的彈簧發(fā)生記憶合金制成的彈簧發(fā)生形變，啟動(dòng)消防報(bào)警裝置，達(dá)到報(bào)警的目的。形變，啟動(dòng)消防報(bào)警裝置

27、，達(dá)到報(bào)警的目的。還可以把用記憶合金制成的彈簧放在暖氣的閥還可以把用記憶合金制成的彈簧放在暖氣的閥門(mén)內(nèi)，用以保持暖房的溫度，當(dāng)溫度過(guò)低或過(guò)門(mén)內(nèi)，用以保持暖房的溫度，當(dāng)溫度過(guò)低或過(guò)高時(shí)，自動(dòng)開(kāi)啟或關(guān)閉暖氣的閥門(mén)。高時(shí)，自動(dòng)開(kāi)啟或關(guān)閉暖氣的閥門(mén)。作為一類(lèi)新興的功能材料，記憶合金的很作為一類(lèi)新興的功能材料，記憶合金的很多新用途正不斷被開(kāi)發(fā)，例如用記憶合金制作多新用途正不斷被開(kāi)發(fā)，例如用記憶合金制作的眼鏡架，如果不小心被碰彎曲了，只要將其的眼鏡架，如果不小心被碰彎曲了，只要將其放在熱水中加熱，就可以恢復(fù)原狀。不久的將放在熱水中加熱，就可以恢復(fù)原狀。不久的將來(lái)，汽車(chē)的外殼也可以用記憶合金制作。如果來(lái)，汽

28、車(chē)的外殼也可以用記憶合金制作。如果不小心碰癟了，只要用電吹風(fēng)加加溫就可恢復(fù)不小心碰癟了，只要用電吹風(fēng)加加溫就可恢復(fù)原狀，既省錢(qián)又省力，很是方便。原狀，既省錢(qián)又省力，很是方便。1 1金屬的物理性質(zhì)金屬的物理性質(zhì)常溫下金屬大都是固體（汞除外）；常溫下金屬大都是固體（汞除外）；有金屬光澤；有金屬光澤；大多數(shù)金屬都是電和熱的良導(dǎo)體；大多數(shù)金屬都是電和熱的良導(dǎo)體；有延展性；有延展性；有韌性。有韌性。物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途。物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途。 物質(zhì)的用途決定于其價(jià)格、資源、物質(zhì)的用途決定于其價(jià)格、資源、美觀性、便利性等。美觀性、便利性等。 物質(zhì)的用途決定于其廢料是否易物質(zhì)的用途決定于其廢料是否易于回收和對(duì)環(huán)境的影響等。于回收和對(duì)環(huán)境的影響等。2 2金屬的用途金屬的用途 定義定義 兩種或兩種以上的金屬（或金屬與非金兩種或兩種以上的金屬（或金屬與非金屬）熔合而成具有金屬特性的物質(zhì)。屬）熔合而成具有金屬特性的物質(zhì)。 性質(zhì)（與組成成分對(duì)比）性質(zhì)（與組成成分對(duì)比） 顏色鮮艷，熔點(diǎn)低，密度小，強(qiáng)度和硬顏色鮮艷，熔點(diǎn)低，密度小，強(qiáng)度和硬度大，更具抗腐蝕性能。度大，更具抗腐蝕性能。 應(yīng)用應(yīng)用2 2合金合金1鈦和鈦合金是鈦和鈦合金是21世紀(jì)的重要金屬材料，世紀(jì)的重要金屬材料，它們具有優(yōu)良的性能，如熔點(diǎn)高，密度小，可塑它們具有優(yōu)良的性能，如熔點(diǎn)高