第三单元 金属材料的性能及应用 学习目标 1.认识金属与合金在性能上的主要差异。2.知道生活中常见合金的主要成分及性能。3.了解如何正确使用合金材料及合理使用金属材料的意义。4.知道常见无机非金属材料的主要成分及性能。 一、金属材料的性能 金属材料在工农业生产和社会生活的各个方面应用广泛。从使用的要求和性能看,可以从以下几个方面来分析。 金 属 材 料 使用要求 材料性能 体现出一些 、 、 等 起到 和 的作用,而且能够在一定温度范围内稳定工作 与金属材料的 、 、 、导热性等物理性能密切相关 在使用过程中不可避免地会暴露在空气中,或者接触到一些化学药品 具有 、耐酸碱性等化学性能 从金属原材料到最后的金属产品,加工成型这一步骤必不可少 、可锻性、 等工艺性能 1.金属材料在现实生活中有着极为重要的作用。下列金属材料的运用与金属所具有的性质不一致的是 ( ) A.制造白炽灯灯丝———熔点高 B.制造飞机———坚硬而质轻 C.制造装化工原料的容器———耐腐蚀 D.制造保险丝———硬度大 2.青少年一定要爱护眼睛,在光线不足时看书、写字要用照明工具。如图是一种照明用台灯,请回答下列问题: (1)图中表示的各部件中,用金属材料制成的是 (填字母,任选一种)。 (2)金属及金属材料有很多优良的性能而被广泛应用。灯管后面的反光片为铝箔,铝块能制成铝箔是利用了铝的 性。 (3)铝制品比铁制品耐用其原因是 。 (4)比较铝和铁的金属活动性强弱: (用一个化学方程式表示)。 二、合金及其应用 1.合金 (1)定义:将两种或两种以上的 (或金属与 )共熔,可制备出特殊的金属材料,这种材料叫作合金。 (2)性质:①合金具有许多优良的物理、化学或机械性能,在许多方面不同于各成分金属。 ②硬度:合金的硬度一般 成分金属。 ③熔点:合金的熔点多数 成分金属。 2.常见的合金 (1)铜合金 (2)铁合金 生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金。由于含碳量不同,钢(含碳量为0.03%~2%)和生铁(含碳量为2%~4.3%)在性能上有很大差异。 生活中常见的不锈钢中除了铁元素外,主要的合金元素是铬(占12%~32%),铬具有很强的耐腐蚀性。 (3)铝合金 向铝中加入少量的合金元素,如Cu、Mg、Mn、Si、Zn及稀土元素等,可制成铝合金。目前铝合金的使用仅次于钢,发展前景广阔。纯铝和铝合金的组成元素、特性和用途如表所示: 项目 主要特性 主要用途 纯铝 Al 硬度和强度较小,导电性、导热性及延展性优良 制造导线、热交换器、反光器具、铝箔等 硬铝 Al、Mg、 Cu、Si、 Mn等 密度小,强度和硬度都比纯铝大,具有较强的抗腐蚀性 用于汽车、飞机、火箭、船舶等制造 镁铝 合金 Al、Mg 强度和硬度都比纯铝和纯镁的大 用于火箭、飞机、轮船等制造 铝锂 合金 Al、Li 低密度、高强度,具有较高的工作温度、较好的高温韧性与加工性能,且价格便宜 21世纪航空飞行器较理想的结构材料之一 (4)钛合金 ①钛合金是一种新型的金属材料,其强度高,密度小,耐热性好,易于加工,抗腐蚀性强,远优于不锈钢,即使将它们放入海水中数年,取出后仍然光亮如新。 ②应用 钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料,被广泛用于医疗、火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通信设备等领域。 3.合金的形成条件 (1)金属与金属形成合金时:合金是金属在熔化状态时相互混合形成的,熔化时的温度需达到成分金属中熔点最高的金属的熔点,但又不能超出成分金属中沸点最低的金属的沸 ... ...
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