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1、关于用途广泛的金属材料第1页，讲稿共29张，创作于星期二合金的广泛应用合金的广泛应用第2页，讲稿共29张，创作于星期二一、金属元素的概述一、金属元素的概述1 1、金属元素的种类、金属元素的种类2 2、金属元素在周期表中的位置和结、金属元素在周期表中的位置和结构特点构特点 （1）位置：）位置：（2）结构特点：）结构特点：最外层电子数：一般少于最外层电子数：一般少于4个。个。第3页，讲稿共29张，创作于星期二3 3、金属单质的物理通性、金属单质的物理通性状态：状态：汞是液体，其余为固体汞是液体，其余为固体颜色：颜色：大多为银白色，少数有特大多为银白色，少数有特 殊颜色，块状金属有金属光泽殊颜色，块
2、状金属有金属光泽。密度、硬度、熔点：密度、硬度、熔点：不同金属差别不同金属差别 较大较大有延性和展性，导热性和导电性有延性和展性，导热性和导电性金属的化学性质：金属的化学性质：M-ne-=Mn+、(粉末状的一般呈暗灰色或黑色）粉末状的一般呈暗灰色或黑色）第4页，讲稿共29张，创作于星期二4 4、金属的差异性：金属的密度、硬度、金属的差异性：金属的密度、硬度和熔点等性质的差别却很大。和熔点等性质的差别却很大。5 5、金属的分类：、金属的分类：（1 1）重金属和轻金属；）重金属和轻金属；（2 2）常见金属和稀有金属；）常见金属和稀有金属；（3 3）有色金属和黑色金属。）有色金属和黑色金属。第5页，
3、讲稿共29张，创作于星期二金金属属黑色金属黑色金属有色金属有色金属(通通常常包包括括铁铁、锰锰、铬铬以及它们的合金以及它们的合金)应用最广的金属应用最广的金属1 1、重要的黑色金属材料、重要的黑色金属材料钢铁钢铁2 2、几种有色金属材料、几种有色金属材料:金、银、铜金、银、铜第6页，讲稿共29张，创作于星期二金属元素之最金属元素之最密度最大的金属是锇（密度最大的金属是锇（Os）；）；硬度最大的金属是铬（硬度最大的金属是铬（Cr）；）；熔点最高的金属是钨（熔点最高的金属是钨（W）；）；熔点电低的金属是汞（熔点电低的金属是汞（Hg）；）；延性最好的金属是铂（延性最好的金属是铂（Pt）；）；展性最好
4、的金属是金（展性最好的金属是金（Au）；）；地壳中含量最多的金属是铝；地壳中含量最多的金属是铝；杀菌能力最强的是银；杀菌能力最强的是银；最活泼的金属是铯；最活泼的金属是铯；最稳定的是金最稳定的是金。第7页，讲稿共29张，创作于星期二我们很少使用纯金属，而主要使用合金。我们很少使用纯金属，而主要使用合金。铝合金锅铝合金锅钛合金羽毛球拍钛合金羽毛球拍镍镍合合金金门门锁锁第8页，讲稿共29张，创作于星期二二、常见合金的重要应用二、常见合金的重要应用1 1、合金：合金：两种或两种以上的金属（或金属跟非金属）两种或两种以上的金属（或金属跟非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。熔合而成的具有金属特性的物质
5、。2 2、合金具有许多优良的物理、化学或机械性、合金具有许多优良的物理、化学或机械性能。能。硬度大于硬度大于各成分金属各成分金属 熔点低于熔点低于各成分金属各成分金属一般来说，第9页，讲稿共29张，创作于星期二铜合金铜合金 所含主要元素所含主要元素 性能性能 用途用途 青铜青铜 黄铜黄铜 白铜白铜Cu Sn PbCu Sn PbCu ZnCu ZnCu Ni ZnCu Ni Zn 硬而脆，强度大硬而脆，强度大耐腐蚀，耐磨，可耐腐蚀，耐磨，可塑性强，硬度较小。塑性强，硬度较小。不易生铜绿不易生铜绿零件零件 轴承轴承 齿轮齿轮 仪表仪表 日用品日用品精密仪器精密仪器 装饰品装饰品青铜是我国最早使用
6、的合金青铜是我国最早使用的合金铜合金铜合金第10页，讲稿共29张，创作于星期二、铜合金：、铜合金：我国使用最早的合金青铜（含锡、铅）青铜（含锡、铅）司母戊鼎司母戊鼎青铜：青铜：主要含铜和锡，有良主要含铜和锡，有良好的强度和塑性、耐磨、好的强度和塑性、耐磨、耐腐蚀，主要用于制机器耐腐蚀，主要用于制机器零件如轴承、齿轮等。零件如轴承、齿轮等。第11页，讲稿共29张，创作于星期二黄铜：黄铜：主要含铜和锌，有良好的强度主要含铜和锌，有良好的强度和塑性、易加工、耐腐蚀，主要用于和塑性、易加工、耐腐蚀，主要用于制机器零件、仪表和日用品。制机器零件、仪表和日用品。第12页，讲稿共29张，创作于星期二工业上常
7、用铜合金来制造各种机械零件工业上常用铜合金来制造各种机械零件第13页，讲稿共29张，创作于星期二马踏飞燕马踏飞燕麒麟麒麟斗牛斗牛象尊象尊第14页，讲稿共29张，创作于星期二钢钢第15页，讲稿共29张，创作于星期二2、铁合金铁合金生铁生铁钢钢（含碳量在（含碳量在2 24.34.3之间之间,还含硅、锰及还含硅、锰及少量硫、磷少量硫、磷 ）碳素钢碳素钢低碳钢低碳钢（含碳（含碳0.30.30.60.6）高碳钢高碳钢（含碳（含碳0.030.030.30.3）中碳钢中碳钢（含碳（含碳0.60.62 2 ）合金钢合金钢：在碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、钼、钴等合在碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、钼、钴等合金元素金
8、元素(如不锈钢如不锈钢)钢的含碳量越低，韧性越好，硬度越低；钢的含碳量越低，韧性越好，硬度越低；含碳量越高，韧性越差，硬度越高。含碳量越高，韧性越差，硬度越高。钢钢:用量最大用量最大,用途最广的合金用途最广的合金根根据据含含碳碳量量第16页，讲稿共29张，创作于星期二铝合金铝合金特点：密度小，强度大特点：密度小，强度大第17页，讲稿共29张，创作于星期二其它几种常见合金的组成、性质和用途其它几种常见合金的组成、性质和用途名称名称组成组成主要性质主要性质主要用途主要用途铝合金铝合金含有含有10%30%10%30%的镁的镁 硬度和强度都比硬度和强度都比纯铝和纯镁大纯铝和纯镁大火箭、飞机、轮船火箭、
9、飞机、轮船等制造业等制造业硬铝硬铝含铜含铜4%4%、镁、镁0.5%0.5%、锰、锰0.5%0.5%、硅、硅0.7%0.7%硬度和强度都比硬度和强度都比纯铝和纯镁大纯铝和纯镁大火箭、飞机、轮船火箭、飞机、轮船等制造业等制造业钛合金钛合金含铝含铝6%6%、钒、钒4%4%耐高温、耐腐蚀、耐高温、耐腐蚀、高强度高强度用于飞机、宇航、用于飞机、宇航、化学工业化学工业金合金金合金加入银、铜、稀加入银、铜、稀土元素等土元素等有光泽、易加工、有光泽、易加工、耐磨耐腐蚀耐磨耐腐蚀金饰品、电子元件、金饰品、电子元件、钱币、笔尖钱币、笔尖第18页，讲稿共29张，创作于星期二（1 1）形状记忆合金）形状记忆合金新型材
10、料新型材料（2 2）储氢合金）储氢合金（3 3）轻质合金）轻质合金（4 4）超耐热合金）超耐热合金第19页，讲稿共29张，创作于星期二科学视野：用途广泛的稀土金属 稀土元素是镧系元素系稀土类元素群的总称，包含钪稀土元素是镧系元素系稀土类元素群的总称，包含钪Sc、钇钇Y及镧系中的镧及镧系中的镧La、铈、铈Ce、镨、镨Pr、钕、钕Nd、钷、钷Pm、钐、钐Sm、铕、铕Eu、钆、钆Gd、铽、铽Tb、镝、镝Dy、钬、钬Ho、铒、铒Er、铥、铥Tm、镱、镱Yb、镥、镥Lu，共，共17个元素。稀土元素个元素。稀土元素能与其它元素组成品种繁多、功能千能与其它元素组成品种繁多、功能千变万化，用途各异的新型材料，
11、被称为变万化，用途各异的新型材料，被称为“现代工业的维生素，现代工业的维生素，和神奇的新材料宝库。和神奇的新材料宝库。”我国稀土资源占世界稀土资源的我国稀土资源占世界稀土资源的80%，以氧化物，以氧化物(REO)计达计达3 600万吨，远景储量实际是万吨，远景储量实际是1亿吨。我国稀土资源分南北两大块。亿吨。我国稀土资源分南北两大块。北方：轻稀土资源，集中在包头白云鄂博特等地，以后北方：轻稀土资源，集中在包头白云鄂博特等地，以后在四川冕宁又有发现。主要含镧、铈、镨、钕和少量钐、铕、在四川冕宁又有发现。主要含镧、铈、镨、钕和少量钐、铕、钆等元素；钆等元素；南方：中重稀土资源，分布在江西、广东、广
12、西、福建、湖南方：中重稀土资源，分布在江西、广东、广西、福建、湖南等省，以罕见的离子态赋存与花岗岩风化壳层中，主要含钐、铕、南等省，以罕见的离子态赋存与花岗岩风化壳层中，主要含钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、第20页，讲稿共29张，创作于星期二钇和镧、钕等元素。钇和镧、钕等元素。稀土作为基体元素能制造出具有特殊稀土作为基体元素能制造出具有特殊“光电磁光电磁”性能的多性能的多种功能材料，如稀土永磁材料，稀土镍氢电池材料，稀土荧光种功能材料，如稀土永磁材料，稀土镍氢电池材料，稀土荧光材料，稀土催化剂。稀土激光材料，稀土精密陶瓷材料。生物材料，稀土催化剂。稀土
13、激光材料，稀土精密陶瓷材料。生物工程材料等，它们都是发展电子信息产业，开发新能源，治理工程材料等，它们都是发展电子信息产业，开发新能源，治理环保和国防尖端技术等方面必不可缺少的材料。例如稀土永磁环保和国防尖端技术等方面必不可缺少的材料。例如稀土永磁材料（钕铁硼永磁）是当今磁性最强的永磁体，它被称材料（钕铁硼永磁）是当今磁性最强的永磁体，它被称“一代一代磁王磁王”。稀土永磁材料现已广泛的用到了微型电机，工业用电。稀土永磁材料现已广泛的用到了微型电机，工业用电机、风力发电机、音响设备、仪器仪表。航天航空通讯，医用机、风力发电机、音响设备、仪器仪表。航天航空通讯，医用核磁共振成像仪等方面。核磁共振成
14、像仪等方面。稀土永磁材料用于电机，使设备小型化，轻型化，同等功率的稀土永磁材料用于电机，使设备小型化，轻型化，同等功率的电机，体积和重量减少电机，体积和重量减少30%以上。用稀土永磁同步电机代替工业上以上。用稀土永磁同步电机代替工业上的异步电机，节电率可达的异步电机，节电率可达12-15%，真正的稀土三基色荧光灯代，真正的稀土三基色荧光灯代替白炽灯，节电率可达到替白炽灯，节电率可达到80%。稀土金属卤化物灯已被大量用。稀土金属卤化物灯已被大量用于城市广场、体育场馆和于城市广场、体育场馆和第21页，讲稿共29张，创作于星期二 高层建筑的美化泛光照明。这些新型电光源不但高层建筑的美化泛光照明。这些
15、新型电光源不但第22页，讲稿共29张，创作于星期二复合型材料复合型材料 能将全波段的紫外光(UV-A320-390nm、UV-B 280-320nm、UV-C 280nm以下)全部吸收，转化为对生命体无害的绿光，及对植物生长有利的蓝、红光。稀土高分子发光材料稀土高分子发光材料第23页，讲稿共29张，创作于星期二其部分实物图如下所示：吸收紫外光稀土高分子发光材料稀土高分子发光材料第24页，讲稿共29张，创作于星期二科学视野：科学视野：第25页，讲稿共29张，创作于星期二不锈钢不锈钢拓展知识面：拓展知识面：为为了了防防锈锈又又在在合合金金中中加加入入铬铬和和镍镍，这这种种钢钢称称为为不不锈锈钢钢。
16、不不锈钢通常是指含铬量在锈钢通常是指含铬量在1230%的合金钢。的合金钢。不不锈锈钢钢外外观观呈呈微微灰灰色色或或银银白白色色。结结构构紧紧密密，不不易易氧氧化化生生成成氧氧化化铁铁，故故有有不不锈锈之之称称。不不锈锈钢钢是是能能抵抵抗抗酸酸、碱碱、盐盐等等腐腐蚀蚀作作用用的的合合金金钢钢的的总总称称。在在合合金金中中以以铬铬为为主主，有有的的还还加加入入镍镍钼钼、钛钛等等元元素素，以以提提高高抗抗腐腐蚀蚀性性能能。常常见见的的铬铬不不锈锈钢钢其其含含铬铬量量在在12%以以上上，镍镍铬铬不不锈锈钢钢含含铬铬为为18%，含含镍镍为为8%，镍铬不锈钢的抗蚀性能较铬不锈钢更好。，镍铬不锈钢的抗蚀性能
17、较铬不锈钢更好。第26页，讲稿共29张，创作于星期二随着社会的发展，我们对金属的认识也在增加。并且，随着社会的发展，我们对金属的认识也在增加。并且，也希望新的材料的诞生。也许在不远将来，我们都会也希望新的材料的诞生。也许在不远将来，我们都会拥有一辆由拥有一辆由“记忆金属记忆金属”制作的汽车，我们再也不怕制作的汽车，我们再也不怕把汽车碰撞的凹凸不平而心痛惋惜了。这种把汽车碰撞的凹凸不平而心痛惋惜了。这种“记忆金记忆金属属”即是即是镍钛合金镍钛合金。如把这样一块金属进行加热，。如把这样一块金属进行加热，它将形成一定的形态。冷却后，任意揉皱，或使它它将形成一定的形态。冷却后，任意揉皱，或使它弯曲，再加热后，它又恢复了原状。弯曲，再加热后，它又恢复了原状。记忆金属记忆金属第27页，讲稿共29张，创作于星期二本节教材内容的知识网络本节教材内容的知识网络:用途广泛的金用途广泛的金属材料属材料常见合金的重要应用常见合金的重要应用正确选用金属材料正确选用金属材料铜合金铜合金钢钢三、整合总结三、整合总结第28页，讲稿共29张，创作于星期二感感谢谢大大家家观观看看第29页，讲稿共29张，创作于星期二