题金属材料教学.pptx
图图81 东汉晚期的青铜奔马东汉晚期的青铜奔马图图82 河北沧州的铁狮子河北沧州的铁狮子第八单元 金属和金属材料第1页/共32页问：问：请根据你的经验请根据你的经验,说出你所知道最常见的金属说出你所知道最常见的金属有哪些有哪些?铁铁Fe 铜铜Cu 铝铝Al 金金Au 银银Ag 它们都是金属材料它们都是金属材料由由纯金属纯金属或者或者合金合金制成制成第2页/共32页一、几种重要的金属1、常见的金属：铜、铁、铝四四羊羊方方尊尊司司母母戊戊鼎鼎马马踏踏飞飞燕燕沧沧州州的的铁铁狮狮子子第3页/共32页学生阅读课本学生阅读课本P2的第一、二自然段的第一、二自然段人类社会使用材料的历史人类社会使用材料的历史石器时代石器时代青铜器时代青铜器时代铁器时代铁器时代铝的利用铝的利用钛的利用钛的利用（原始时期原始时期）（商代时期商代时期）（春秋时期春秋时期）（近代开始近代开始）第4页/共32页 铜和铁是人类使用较早的金属，我国劳动人民在商代就制造出精美的青铜器，春秋战国时期就会冶铁和炼钢。铝的利用要比铜和铁晚得多，那仅仅是100多年前的事情。但由于铝的密度小和具有抗腐蚀等优良性能，现在世界上铝的年产量已超过了铜，位于铁之后，居第二位。越王勾践剑第5页/共32页讨论1.常温下，金属的是什么状态的？有什么颜色？2.制造机器底座时。对金属的密度和硬度有什么要求？3.炊具加热时有没有被熔化？说明它们的熔点怎么样？4.灯丝是用钨丝制成的，你认为利用了它的什么性质？第6页/共32页1、常见的金属：铜、铁、铝2、金属的共性(物性)(1)常温下大多数金属是固体；(2)大多数金属是银白色的，有金属光泽;(3)有延展性；(4)导电导热性；(5)密度较大；(6)熔点较高。Hg（汞是液体）（可以拉成细丝，可以展成薄片）金 属 特 征根据你的生活经验，总结课本P2-3看看，金属有哪些共同的物理性质呢？第7页/共32页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）金 铅 银 铜 铁 锌 铝 银 铜 金 铝 锌 铁 铅100 99 74 61 27 17 7.919.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.70钨铁铜金银铝锡 3410 1535 1083 1064 962 660 232 9 45 2.54 2.53 2.53 22.9 1.5 铬铁银铜金铝铅优小大低高小大良第8页/共32页3.为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？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？如果用锡制的话，可能会出现什么情况？4、为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果、为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金会怎样？镀金会怎样？2.银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？制而不用银制？1.为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？铅制？讨论：讨论：铁比铅的硬度大，且铅有毒.银的成本比铜高钨的熔点比锡高钨的熔点比锡高。用锡制灯丝，通电后锡会熔化，用锡制灯丝，通电后锡会熔化，灯丝会熔断，灯泡不能正常发光。灯丝会熔断，灯泡不能正常发光。铬比铁的硬度大，耐磨，耐腐蚀性强，且美观。铬比铁的硬度大，耐磨，耐腐蚀性强，且美观。铬比铁的硬度大，耐磨，耐腐蚀性强，且美观。铬比铁的硬度大，耐磨，耐腐蚀性强，且美观。镀金虽然美观，但成本高，不耐磨。镀金虽然美观，但成本高，不耐磨。镀金虽然美观，但成本高，不耐磨。镀金虽然美观，但成本高，不耐磨。第9页/共32页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_，还需要考虑那些因素？性 质第10页/共32页金金 属属 之之 最最地壳中含量最高的金属元素地壳中含量最高的金属元素地壳中含量最高的金属元素地壳中含量最高的金属元素铝铝铝铝目前世界年产量最高的金属目前世界年产量最高的金属目前世界年产量最高的金属目前世界年产量最高的金属铁铁铁铁导电、导热性最好的金属导电、导热性最好的金属导电、导热性最好的金属导电、导热性最好的金属银银银银人体中含量最高的金属元素人体中含量最高的金属元素人体中含量最高的金属元素人体中含量最高的金属元素钙钙钙钙硬度最高的金属硬度最高的金属硬度最高的金属硬度最高的金属铬铬铬铬熔点最高的金属熔点最高的金属熔点最高的金属熔点最高的金属钨钨钨钨熔点最低的金属熔点最低的金属熔点最低的金属熔点最低的金属汞汞汞汞密度最大的金属密度最大的金属密度最大的金属密度最大的金属锇锇锇锇密度最小的金属密度最小的金属密度最小的金属密度最小的金属锂锂锂锂第11页/共32页二、合金1、定义、定义：在金属中加热熔合某些金 属或非金属，制得的具有 金属特征的物质。合金是典型的混合物！第12页/共32页阅读P 4-5归纳铁的合金有哪些？如何将生铁转化为钢？第13页/共32页 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。“百炼成钢”是什么意思？降低生铁中的含碳量第14页/共32页【实验8-1】比较黄铜片和铜片的光泽和颜色；将它 们互相刻划，比较其硬度金属材料光泽和颜色硬度大小对比黄铜（合金）铜片（纯铜）黄色（紫）红色黄铜片铜片 合金的硬度比纯金属大2 2、合金与组成它们的金属的性质的比较第15页/共32页从下面表格所提供的数据中，你能得到什么启示？铅镉铋锡焊锡武德合金32732127123218370启示熔点/纯金属合金合金的熔点比组成它的纯金属低第16页/共32页表表8-2 常见合金的主要成分、性能和用途常见合金的主要成分、性能和用途合金主要成分主要性能主要用途球墨铸铁铁、碳、硅、锰机械强度好在某些场合可代替钢锰钢铁、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3.合金比纯金属具有更广泛的用途合金比纯金属具有更广泛的用途第17页/共32页钛合金与人体有很好的合金与人体有很好的“相容性相容性”因此可用来制造因此可用来制造人造人造骨骨.4.4.钛和和钛合合金金被被认为是是2121世世纪的的重重要要材材料料，它它具具有有很很多多优良良的的性性能能，如如熔熔点点高高、密密度度小小、可可塑塑性性好好、易易于于加加工工、机机械械性性能能好好等等。尤尤其其是是抗抗腐腐蚀性性能能非非常常好好，即即使使把把它它们放放在在海海水水中中数数年年，取取出出后后仍仍光光亮亮如如新新，其其抗抗腐腐蚀性性能能远优于于不不锈钢，因因此此被被广广泛泛用用于于火火箭箭.导弹.航航天天飞机机船船舶舶.化化工工和和通通讯设备等等.钛金属腕表金属腕表钛合金合金镜框框 第18页/共32页 学完本课之后，请 你回顾一下，学习到了哪 些知识呢？金属材料：包括金属以及它们的合金第19页/共32页1、日常生活中，家用热水瓶内胆壁上的银色银色 金属金属是_，水银温度计中填充的金 属是_2、家用铁制锅铲的上部，常加一木柄或塑胶 柄，这说明铁具有_ _ _性，3.3.铁能拉成铁丝，说明铁有_性；4.4.盛放在油罐车里的石油产品震荡可以产生静电，容易引起火灾，所以在油罐车尾部有一条拖地的 铁链，这是利用了铁的_性AgHg导 热延 展导 电我家的金属材料我家的金属材料第20页/共32页 制造飞机的材料中大量使用铝合金。高饱和磁感应强度软磁合金，耐蚀软磁合金，铁铝软磁合金等，已应用于神州六号的姿态控制系统、生命维持系统、惯性导航系统中第23页/共32页钛合金制成飞机比其它金属制成同样重的飞机多载旅客100100多人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。钛合金制成的潜艇，既能抗海水腐蚀，又能抗深层压力，其下潜深度比不锈钢潜艇增加80%80%。同时，钛无磁性，不会被水雷发现，具有很好的反监护作用 第24页/共32页 据19日星期天邮报报道，英国一位29岁的教师加文里斯在一次几乎致命的滑雪事故中头部受到重伤，脸部骨骼和头盖骨因粉碎性骨折而面目全非。医生为他实行面部骨骼重建手术用21块“钛合金钛合金头骨头骨”替代其缺损的头骨，然后再以131根螺钉进行严密固定，最终令他奇迹般地摆脱了死神。如今，加文的头盖骨70%是钛合金，他头部的金属含量比世界上任何人都要多。第25页/共32页 钛具有“亲生物“性。在人体内，能抵抗分泌物的腐蚀且无毒，对任何杀菌方法都适应。因此被广泛用于制医疗器械，制人造髋关节、膝关节、肩关节、胁关节、头盖骨，主动心瓣、骨骼固定夹。当新的肌肉纤维环包在这些“钛骨”上时，这些钛骨就开始维系着人体的正常活动。第26页/共32页 1932年,瑞典人奥兰德在金镉合金中首次观察到“记忆”效应，即合金的形状被改变之后，一旦加热到一定的跃变温度时，它又可以魔术般地变回到原来的形状，人们把具有这种特殊功能的合金称为形状记忆合形状记忆合金金(a)原始形状 (b)拉 直 (c)加热后恢复第27页/共32页 人造卫星上庞大的天线可以用记忆合金制作。发射人造卫星之前，将抛物面天线折叠起来装进卫星体内，火箭升空把人造卫星送到预定轨道后，只需加温，折叠的卫星天线因具有“记忆”功能而自然展开，恢复抛物面形状 第28页/共32页 用记忆合金制作的眼镜架，如果不小心被碰弯曲了，只要将其放在热水中加热，就可以恢复原状 第29页/共32页 应用形状记忆合金制成的记忆合金骨科内固定器械，可以使骨科手术开始告别钻孔、楔入,捆扎等复杂工序，“记忆金属”食道架能在喉部膨胀成新的食道。必要时只要向食道里加上冰块，“食道”又会遇冷收缩，从而可轻易取出第30页/共32页 水瓶胆内部要镀银是为了提高瓶胆玻璃的反光度，反光度高了水瓶里面的热量就无法透过玻璃向外辐射了，而是全部被反射回瓶内。如果其它用其它深色不反光的颜色的话，其本身会吸收热量 第31页/共32页感谢您的观看！第32页/共32页
