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1、第三节用途广泛的金属材料第1页，此课件共38页哦 在日常生产、生活和科学技术中，金属材料在日常生产、生活和科学技术中，金属材料是非常重要的。我们周围的很多物品都中由金属材是非常重要的。我们周围的很多物品都中由金属材料制成的。料制成的。一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用第2页，此课件共38页哦人类使用材料的进化顺序人类使用材料的进化顺序材料的分类材料的分类石器时代石器时代铜器时代铜器时代铁器时代铁器时代材材 料料金属材料金属材料非金属材料非金属材料合成高分子材料合成高分子材料智能材料智能材料合金材料合金材料纯金属纯金属功能功能高高分子材料分子材料分离膜分离膜传感膜传感膜热电膜热电膜仿生
2、材料仿生材料隐形材料隐形材料液晶材料液晶材料合成材料合成材料一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用第3页，此课件共38页哦学与问：学与问：1.初中曾学过有关合金的一些知识，你还初中曾学过有关合金的一些知识，你还记得什么是合金吗？合金有哪些优良的性记得什么是合金吗？合金有哪些优良的性质？质？2.你知道合金在生活中有哪些用途吗？你知道合金在生活中有哪些用途吗？举出一些例子。举出一些例子。一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用第4页，此课件共38页哦学与问：学与问：合合金金是是由由一一种种金金属属跟跟其其他他一一种种或或几几种种金金属属（或或金金属属跟跟非非金金属属）一一起起熔熔合合而而
3、成成的的具具有有金金属属特特性性的的物物质质。合合金金属于混合物。属于混合物。一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用第5页，此课件共38页哦注意：注意：合金中一定含有金属元素合金中一定含有金属元素合金中也可能含有非金属元素合金中也可能含有非金属元素合金一定是混合物合金一定是混合物合金中成分的含量影响合金的性质。合金中成分的含量影响合金的性质。一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用第6页，此课件共38页哦学与问：学与问：合合金金具具有有许许多多优优良良的的物物理理、化化学学或或机机械械性性能能，在在许许多多方方面面不不同同于于各各组组分分金金属属，例例如如，合合金金的的硬硬度度一一般
4、般比比它它的的各各成成分分金金属属的的大大，合合金金的的熔熔点点比比各各成成分分的的金属金属低低。一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用第7页，此课件共38页哦学与问：学与问：在在工工农农业业生生产产和和日日常常生生活活中中，我我们们很很少少使使用用纯纯金金属属，而而主主要要使使用用合合金金，常常见见的的合合金金有有铜铜合合金金、铁铁合合金金和和铝合金铝合金等。等。一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用第8页，此课件共38页哦镁铝合金制成的自行车镁铝合金制成的自行车铝合金制成的车载桌铝合金制成的车载桌十二生肖兽首铜像十二生肖兽首铜像虎首虎首锰钢制成的钢轨锰钢制成的钢轨一、常见合金的
5、重要应用一、常见合金的重要应用第9页，此课件共38页哦、铜合金：我国使用最早的合金白铜：白铜：主要含铜、镍和锌（少主要含铜、镍和锌（少量锰）量锰），它不容易生铜绿，常，它不容易生铜绿，常用于制造精密仪器和装饰品。用于制造精密仪器和装饰品。青铜青铜：主要含铜、锡和铅主要含铜、锡和铅，有良，有良好的强度和塑性、耐磨、耐腐蚀，好的强度和塑性、耐磨、耐腐蚀，主要用于制造机器零件如轴承、齿主要用于制造机器零件如轴承、齿轮等。轮等。黄铜黄铜：主要含铜和锌（少量锡、铅、铝）主要含铜和锌（少量锡、铅、铝），有良好的，有良好的强度和塑性、易加工、耐腐蚀，主要用于制造机器零强度和塑性、易加工、耐腐蚀，主要用于制造
6、机器零件、仪表和日用品。件、仪表和日用品。锰铜：铜锰合金，具有极高的电阻。锰铜：铜锰合金，具有极高的电阻。司母戊鼎司母戊鼎一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用第10页，此课件共38页哦黄铜（黄铜（CuZn，Zn20%36%）古代称为药金，密度比黄金小，外观与金非常古代称为药金，密度比黄金小，外观与金非常相似，常被误认为是黄金。假如是你，你怎样相似，常被误认为是黄金。假如是你，你怎样来判别来判别“药金药金”和黄金？和黄金？一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用第11页，此课件共38页哦黄金的特点之一就是柔软，人们常在黄金中加入银、黄金的特点之一就是柔软，人们常在黄金中加入银、铜、锌
7、等金属以增加黄金的强度和韧性。铜、锌等金属以增加黄金的强度和韧性。黄金的纯黄金的纯度越高其越度越高其越柔软，柔软，纯度越低其越硬。黄金的纯度在纯度越低其越硬。黄金的纯度在珠珠宝首饰行业通常用宝首饰行业通常用K K表示。表示。K K数与含金量的关系式：数与含金量的关系式：Au%=K/24 100%，即，即1 K=4.166%如如18K（75%）、）、22K（91.6%）、）、24K（100%）理理论说论说法，法，实际实际不存在，但有足金（含金量不少于不存在，但有足金（含金量不少于9999）、千足金（含金量不少于）、千足金（含金量不少于99.999.9）的）的说说法法 一、常见合金的重要应用一、常
8、见合金的重要应用第12页，此课件共38页哦合合金金主要成主要成分分主要性能主要性能主要用途主要用途青青铜铜铜、锡铜、锡强度高、可塑强度高、可塑性好、耐磨、性好、耐磨、耐腐蚀耐腐蚀机械零件，机械零件，如轴承、如轴承、齿轮等齿轮等黄黄铜铜铜、锌铜、锌强度高、可塑强度高、可塑性好、易加工、性好、易加工、耐腐蚀耐腐蚀机械零件、机械零件、仪表、日仪表、日用品用品白白铜铜铜、镍铜、镍光泽好、耐磨、光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加耐腐蚀、易加工工钱币、代钱币、代替银做饰替银做饰品，精密品，精密仪器仪器一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用第13页，此课件共38页哦钢钢碳素钢：碳素钢：铁和碳的合金铁和碳的合金
9、合金钢：在碳素钢中加合金钢：在碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、钼、入铬、锰、钨、镍、钼、钴等合金元素钴等合金元素低碳钢低碳钢-含碳量低于含碳量低于0.3%中碳钢中碳钢-含碳量含碳量0.3%0.6%高碳钢高碳钢-含碳量高于含碳量高于0.6%钢的种类钢的种类2.钢：用量最大,用途最广的合金镍、铬镍、铬-不锈钢，抗腐性强，不易氧化不锈钢，抗腐性强，不易氧化铬、钨铬、钨-高速钢，硬度大，韧性很强高速钢，硬度大，韧性很强锰、硅锰、硅-锰硅钢，韧性特强锰硅钢，韧性特强一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用第14页，此课件共38页哦一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用第15页，此课件共38页哦铁的
10、合铁的合金金 生铁生铁 钢钢 C%2%4.3%0.03%2%其他杂其他杂质质Si、Mn、S、P （较多）（较多）Si、Mn、S、P （较少）（较少）机械性机械性能能 质硬而脆、质硬而脆、无韧性无韧性坚硬、韧性大、坚硬、韧性大、可塑性好。可塑性好。生铁和钢的比较一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用第16页，此课件共38页哦名称名称组成组成 主要性质主要性质主要用途主要用途铝合铝合金金含镁含镁10%30%硬度和强度都硬度和强度都比纯铝和纯镁比纯铝和纯镁大大火箭、飞机、火箭、飞机、轮船等制造轮船等制造业业硬铝硬铝含铜含铜4%、镁镁0.5%、锰锰0.5%、硅硅0.7%硬度和强度都硬度和强度都比
11、纯铝和纯镁比纯铝和纯镁大大火箭、飞机、火箭、飞机、轮船等制造轮船等制造业业钛合钛合金金含铝含铝6%钒钒4%耐高温、耐腐耐高温、耐腐蚀、高强度蚀、高强度用于飞机、用于飞机、宇航、化学宇航、化学工业工业金合金合金金加入银、加入银、铜、稀土铜、稀土元素等元素等有光泽、易加有光泽、易加工、耐磨耐腐工、耐磨耐腐蚀蚀金饰品、电金饰品、电子元件、钱子元件、钱币、笔尖币、笔尖其他几种常见合金的组成、性质和用途其他几种常见合金的组成、性质和用途一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用第17页，此课件共38页哦新型合金新型合金储氢合金：储氢合金：TiFe,LaNi钛合金：钛合金：Ti，V，Fe，Al等，等，飞
12、机起落架飞机起落架耐热合金：喷气式飞机的发动机叶片耐热合金：喷气式飞机的发动机叶片记忆合金：记忆合金：泡沫合金：泡沫合金：一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用第18页，此课件共38页哦记忆金记忆金属属 随着社会的发展，我们对金属的认随着社会的发展，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，我们料的诞生。也许在不远将来，我们都会拥有一辆由都会拥有一辆由“记忆金属记忆金属”制作制作的汽车，我们再也不怕把汽车碰撞的的汽车，我们再也不怕把汽车碰撞的凹凸不平而心痛惋惜了。这种凹凸不平而心痛惋惜了。这种“记忆记忆金属金属”即是即是镍钛合金镍
13、钛合金。如把这样一块。如把这样一块金属进行加热，它将形成一定的形态。金属进行加热，它将形成一定的形态。冷却后，任意揉皱，或使它弯曲，再冷却后，任意揉皱，或使它弯曲，再加热后，它又恢复了原状。加热后，它又恢复了原状。一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用第19页，此课件共38页哦一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用第20页，此课件共38页哦课外实践活动课外实践活动请选择你感兴趣的关于合金的课题进行调查研究请选择你感兴趣的关于合金的课题进行调查研究1 1、合金的性能和成分有什么关系？改变某种合金的成分，、合金的性能和成分有什么关系？改变某种合金的成分，、合金的性能和成分有什么关系？改
14、变某种合金的成分，、合金的性能和成分有什么关系？改变某种合金的成分，如增加或减少某种合金元素的含量，合金的性能会不会改变如增加或减少某种合金元素的含量，合金的性能会不会改变如增加或减少某种合金元素的含量，合金的性能会不会改变如增加或减少某种合金元素的含量，合金的性能会不会改变？3 3 3 3、调查某种合金所具有的广泛用途，如铝合金、铁合金或铜、调查某种合金所具有的广泛用途，如铝合金、铁合金或铜、调查某种合金所具有的广泛用途，如铝合金、铁合金或铜、调查某种合金所具有的广泛用途，如铝合金、铁合金或铜合金等。合金等。合金等。合金等。2 2 2 2、除了教材中讲到的，你所知道的合金还有哪些？某些新型、
15、除了教材中讲到的，你所知道的合金还有哪些？某些新型、除了教材中讲到的，你所知道的合金还有哪些？某些新型、除了教材中讲到的，你所知道的合金还有哪些？某些新型金属材料比传统的金属材料有哪些优越性金属材料比传统的金属材料有哪些优越性金属材料比传统的金属材料有哪些优越性金属材料比传统的金属材料有哪些优越性？4 4 4 4、你经常使用的交通工具是什么（如自行车、汽车或火车）、你经常使用的交通工具是什么（如自行车、汽车或火车）、你经常使用的交通工具是什么（如自行车、汽车或火车）、你经常使用的交通工具是什么（如自行车、汽车或火车）？其中使用了哪些纯金属？使用了哪些合金？其中使用了哪些纯金属？使用了哪些合金？
16、其中使用了哪些纯金属？使用了哪些合金？其中使用了哪些纯金属？使用了哪些合金？第21页，此课件共38页哦黑色金属黑色金属有色金属有色金属 铁、铬、锰及其合金铁、铬、锰及其合金 除了黑色金属以外的金属除了黑色金属以外的金属 轻金属轻金属重金属密度小于密度小于4.5g/cm4.5g/cm3 3的金属的金属 密度大于密度大于4.5g/cm4.5g/cm3 3的金属的金属 资料卡片：金属材料的分类资料卡片：金属材料的分类 金属单质金属单质 合金合金组成组成 冶金冶金密度密度一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用第22页，此课件共38页哦 某某家家庭庭准准备备装装修修窗窗户户（计计划划使使用用10年
17、年），可可供供选选用用的的材材料料有有:木木材材、钢钢铁铁、铝铝合合金金、塑塑钢钢。请请调调查查分分析选用哪种材料比较好？说明理由。析选用哪种材料比较好？说明理由。思考与交流：思考与交流：二、正确选用金属材料二、正确选用金属材料第23页，此课件共38页哦选用金属材料时应该考虑的因选用金属材料时应该考虑的因素：素：1.1.主要用途主要用途2.2.外观外观3.3.物理性质物理性质4.4.化学性质化学性质5.5.价格价格6.6.加工难度加工难度7.7.日常维护日常维护8.8.对环境的影响对环境的影响二、正确选用金属材料二、正确选用金属材料第24页，此课件共38页哦思考与交流：思考与交流：2003年底
18、以来全国各地建筑材年底以来全国各地建筑材年底以来全国各地建筑材年底以来全国各地建筑材料价格都出现了上涨的情况。比如，料价格都出现了上涨的情况。比如，料价格都出现了上涨的情况。比如，料价格都出现了上涨的情况。比如，钢材涨价超过了钢材涨价超过了钢材涨价超过了钢材涨价超过了50%50%，水泥涨价超，水泥涨价超，水泥涨价超，水泥涨价超过了过了过了过了30%30%，木材涨价超过了，木材涨价超过了，木材涨价超过了，木材涨价超过了10%10%。二、正确选用金属材料二、正确选用金属材料第25页，此课件共38页哦调查报告调查报告调查内容调查内容家庭装修时材家庭装修时材料的选用料的选用指导老师指导老师调查组成员调
19、查组成员组长组长背景介绍：背景介绍：某家庭准备装修窗户某家庭准备装修窗户(计划使用计划使用10年年),可供选用的材料有可供选用的材料有:木材、钢铁、铝合金、塑钢。请木材、钢铁、铝合金、塑钢。请调查分析选用哪种材料比较好？调查分析选用哪种材料比较好？调查目的与意义：调查目的与意义：调查内容与结果：调查内容与结果：二、正确选用金属材料二、正确选用金属材料第26页，此课件共38页哦 性能性能价格价格 制造安装成本制造安装成本木材木材一般一般适中适中 较高较高钢铁钢铁耐用、牢固耐用、牢固适中适中 适中适中铝合金铝合金质轻高强、美质轻高强、美观、耐腐蚀观、耐腐蚀适中适中 适中适中塑钢塑钢保温隔热、隔保温
20、隔热、隔音降噪音降噪较高较高 较高较高调查内容与结果调查内容与结果二、正确选用金属材料二、正确选用金属材料第27页，此课件共38页哦 选用金属材料时应该考虑的因素：主要用途、选用金属材料时应该考虑的因素：主要用途、外观、物理性质、化学性质、价格、加工难度、日外观、物理性质、化学性质、价格、加工难度、日常维护、对环境的影响等。常维护、对环境的影响等。小结：小结：选择方案：铝合金选择方案：铝合金二、正确选用金属材料二、正确选用金属材料第28页，此课件共38页哦实践活实践活动动 请你扮演下列不同的角色对请你扮演下列不同的角色对“是否应该停止使用铝是否应该停止使用铝质饮料罐质饮料罐”谈一谈自己的看法？
21、谈一谈自己的看法？A、饮料公司老板的心思、饮料公司老板的心思B、开采铝矿工人的声音、开采铝矿工人的声音C、生产铝质饮料罐工人诉求、生产铝质饮料罐工人诉求D、售货员的话、售货员的话E、消费者有话要说、消费者有话要说F、环保官员的呼吁、环保官员的呼吁G、公司回收人员的说法、公司回收人员的说法你的声音，有我们重视你的声音，有我们重视听证会听证会二、正确选用金属材料二、正确选用金属材料第29页，此课件共38页哦铝制饮料罐可回收利铝制饮料罐可回收利用用 据估算，回据估算，回收一个铝制饮收一个铝制饮料罐比制造一料罐比制造一个新饮料罐节个新饮料罐节省省20%,20%,而且还而且还可以节约金属可以节约金属资源
22、和资源和95%95%的能的能源。源。二、正确选用金属材料二、正确选用金属材料第30页，此课件共38页哦听证会共识：听证会共识：使用铝质饮料罐有利有弊，但回收铝使用铝质饮料罐有利有弊，但回收铝质饮料罐是目前扬长避短的最有效也是最质饮料罐是目前扬长避短的最有效也是最急迫的做法。环境保护是全社会的共识，急迫的做法。环境保护是全社会的共识，投身环保，不只是你我的责任。投身环保，不只是你我的责任。二、正确选用金属材料二、正确选用金属材料第31页，此课件共38页哦科学视野：用途广泛科学视野：用途广泛的稀土金属的稀土金属相关网址：相关网址：中国稀土在线中国稀土在线http:/www.cre- 稀土作为基体元
23、素能制造出具有特稀土作为基体元素能制造出具有特殊殊“光电磁光电磁”性能的多种功能材料，如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。生物工程材料料，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。面必不可缺少的材料。二、正确选用金属材料二、正确选用金属材料第36页，此课件共38页哦 例如稀土永磁材料（钕铁硼永磁）是当例如稀土
24、永磁材料（钕铁硼永磁）是当今磁性最强的永磁体，它被称今磁性最强的永磁体，它被称“一代磁王一代磁王”。稀土永磁材料现已广泛的用到了微型。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，医用核磁备、仪器仪表。航天航空通讯，医用核磁共振成像仪等方面。共振成像仪等方面。二、正确选用金属材料二、正确选用金属材料第37页，此课件共38页哦稀土永磁材料用于电机，使设备小型化，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，体积和重量减少轻型化，同等功率的电机，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，真正的稀土三基色荧光灯代替白炽灯，节电率可达稀土三基色荧光灯代替白炽灯，节电率可达到到80%。稀土金属卤化物灯已被大量用于城。稀土金属卤化物灯已被大量用于城市广场、体育场馆和高层建筑的美化泛光照市广场、体育场馆和高层建筑的美化泛光照明。这些新型电光源不但明。这些新型电光源不但二、正确选用金属材料二、正确选用金属材料第38页，此课件共38页哦