用途廣泛的金屬材料上課用學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1用途廣泛用途廣泛(gungfn)的金屬材料上課用的金屬材料上課用第一頁，共50頁。鋁鋁合金鍋合金鍋鈦鈦合金羽毛球拍合金羽毛球拍鎳鎳合合金金門門鎖鎖我們我們(w men)很少使用純金屬，而主要使用很少使用純金屬，而主要使用合金。合金。第1頁/共50頁第二頁，共50頁。一、合金一、合金(hjn)(hjn)的概念及的概念及特性：特性：合金是由兩種或兩種以上的金屬合金是由兩種或兩種以上的金屬或非金屬熔合而成的或非金屬熔合而成的, ,具有金屬具有金屬特性特性(txng)(txng)的物質(zhì)。的物質(zhì)。1 1、合金、合金(hjn)(hjn)的的概念概念 ：第2頁/共50頁第三頁，共50頁。2、合金、合

2、金(hjn)的物理性質(zhì)：的物理性質(zhì)：一般一般(ybn)情況下，合金與純金屬相比較情況下，合金與純金屬相比較（1 1） 硬度大于各成分金屬硬度大于各成分金屬（2 2）熔點低于各成分金屬）熔點低于各成分金屬（3 3）常具有優(yōu)良的物理、化學(xué)或機(jī)械的性能。）常具有優(yōu)良的物理、化學(xué)或機(jī)械的性能。（4 4）合金的性能通過所添加的合金元素的種類、含量）合金的性能通過所添加的合金元素的種類、含量 和生成和生成(shn(shn chn chn) )合金的條件等來調(diào)節(jié)。合金的條件等來調(diào)節(jié)。（5 5）導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性低于任一組分金屬。）導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性低于任一組分金屬。 如：生鐵的熔點比純鐵的低；如：生鐵的熔點比純鐵的

3、低； 第3頁/共50頁第四頁，共50頁。3:37學(xué)與問：學(xué)與問：為什么多數(shù)合金為什么多數(shù)合金的熔點的熔點(rngdin)一一般比各成分金屬般比各成分金屬的低？的低？使原子間的距離增大，原子間的相互作用力減小使原子間的距離增大，原子間的相互作用力減小。所以，多數(shù)合金的熔點一般比各成分金屬的低。所以，多數(shù)合金的熔點一般比各成分金屬的低。第4頁/共50頁第五頁，共50頁。合金中一定含有金屬元素，合金中一定含有金屬元素，合金中也可能合金中也可能(knng)(knng)含有非金屬元含有非金屬元素；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響合金的性質(zhì)。合金中成分的含量影響合金的性質(zhì)。第5

4、頁/共50頁第六頁，共50頁。 使用： 不同(b tn)的原料， 改變原料的配比， 改變生成合金的條件等，可以制得具有不同(b tn)性能的合金。合金在工業(yè)上的用途合金在工業(yè)上的用途(yngt)比純金屬更廣、更重要。比純金屬更廣、更重要。第6頁/共50頁第七頁，共50頁。 二、常見的合金二、常見的合金(hjn)及用途：及用途：1.青銅青銅 2.黃銅黃銅(hun tn) 3.白銅白銅 4.錳銅錳銅第7頁/共50頁第八頁，共50頁。1.青銅青銅(qngtng)（主要（主要含錫、鉛）含錫、鉛）有良好的強(qiáng)度和塑性有良好的強(qiáng)度和塑性(sxng)、耐、耐磨、磨、耐腐蝕，主要用于制機(jī)器零件如軸耐腐蝕，主要用

5、于制機(jī)器零件如軸承、齒輪等。承、齒輪等。是我國使用是我國使用(shyng)最早的合金最早的合金19391939年在年在河南安陽殷墟河南安陽殷墟出土出土的的商代商代后期制作的后期制作的司母戊鼎司母戊鼎屬于屬于青銅制品青銅制品。第8頁/共50頁第九頁，共50頁。2.黃銅黃銅(hun tn)（CuZn，Zn20%36%） 古代稱為古代稱為(chn(chn wi) wi)藥金，密度比黃金小，外藥金，密度比黃金小，外觀與金非常相似，常被誤認(rèn)為是黃金。假如是你，你觀與金非常相似，常被誤認(rèn)為是黃金。假如是你，你怎樣來判別怎樣來判別“藥金藥金”和黃金？和黃金？黃銅：主要含銅和鋅，有良好的強(qiáng)度和黃銅：主要含銅和

6、鋅，有良好的強(qiáng)度和塑性、易加工塑性、易加工(ji gng)、耐腐蝕，主要、耐腐蝕，主要用于制機(jī)器零件、儀表和日用品。用于制機(jī)器零件、儀表和日用品。第9頁/共50頁第十頁，共50頁。白銅：不容易生銅綠白銅：不容易生銅綠(tngl)，常用于制造精密儀器和裝飾，常用于制造精密儀器和裝飾品。品。 3.白銅白銅(bitng)（Cu和鎳）和鎳）第10頁/共50頁第十一頁，共50頁。 4.錳銅錳銅具有具有(jyu)極高的電阻。極高的電阻。工業(yè)上常用銅合金來制造工業(yè)上常用銅合金來制造(zhzo)各種機(jī)械零件各種機(jī)械零件第11頁/共50頁第十二頁，共50頁。生鐵生鐵(shngti)鋼鋼（含碳量在（含碳量在24.

7、3之間之間,還含硅、還含硅、錳及少量錳及少量(sholing)硫、磷硫、磷 ）碳素鋼碳素鋼低碳鋼低碳鋼（含碳（含碳0.30.6）高碳高碳鋼鋼（含碳（含碳0.030.3）中碳鋼中碳鋼（含碳（含碳0.62 ） 在碳素鋼中加入鉻、錳、鎢、鎳、在碳素鋼中加入鉻、錳、鎢、鎳、鉬、鈷等合金鉬、鈷等合金(hjn)元素元素(如不銹鋼如不銹鋼)。鋼的鋼的含碳量越低含碳量越低，韌性越，韌性越好好，硬度越，硬度越低低； 含碳量越高含碳量越高，韌性越，韌性越差差，硬度越，硬度越高高。合金鋼：合金鋼：第12頁/共50頁第十三頁，共50頁。 注意注意(zh y)：生鐵和鋼就是鐵的合金，生鐵和鋼就是鐵的合金，其中鋼是使用量

8、最大、用途其中鋼是使用量最大、用途(yngt)最最廣的合金。廣的合金。生鐵的含碳量為生鐵的含碳量為2%4.3%之間；之間；鋼的含碳量在鋼的含碳量在0.03%2%之間。之間。第13頁/共50頁第十四頁，共50頁。 合金鋼可用于制不銹鋼及各種合金鋼可用于制不銹鋼及各種( zhn)特種鋼。特種鋼。第14頁/共50頁第十五頁，共50頁。3:37變形變形(bin xng)的鋼軌的鋼軌第15頁/共50頁第十六頁，共50頁。 拓展拓展(tu zhn)知識知識： 為了防生銹在合金中加入鉻和鎳，這種鋼稱為(chn wi)不銹鋼。 不銹鋼通常是指含鉻量在1230%的合金鋼。第16頁/共50頁第十七頁，共50頁。其

9、它幾種常見合金其它幾種常見合金(hjn)的組成、性質(zhì)和的組成、性質(zhì)和用途用途名稱名稱組成組成主要用途主要用途鋁合金鋁合金含有含有10%-30%10%-30%的鎂的鎂火箭、飛機(jī)、火箭、飛機(jī)、輪船等制造業(yè)輪船等制造業(yè)硬鋁硬鋁含銅含銅4%4%、鎂、鎂0.5%0.5%、錳錳0.5%0.5%、硅、硅0.7%0.7%火箭、飛機(jī)、火箭、飛機(jī)、輪船等制造業(yè)輪船等制造業(yè)鈦合金鈦合金含鋁含鋁6%6%、釩、釩4%4%用于飛機(jī)、用于飛機(jī)、宇航、化學(xué)工業(yè)宇航、化學(xué)工業(yè)金合金金合金 加入銀、銅、加入銀、銅、稀土元素等稀土元素等金飾品、電子元金飾品、電子元件、錢幣、筆尖件、錢幣、筆尖第17頁/共50頁第十八頁，共50頁。鋁

10、合金鋁合金特點：密度特點：密度(md)小、強(qiáng)度高、抗腐小、強(qiáng)度高、抗腐蝕蝕用途：制造飛機(jī)和宇宙飛船用途：制造飛機(jī)和宇宙飛船 為什么鋁被稱為為什么鋁被稱為(chn wi)“有翼的金屬有翼的金屬” “會飛的金屬會飛的金屬”？第18頁/共50頁第十九頁，共50頁。3:37鋁合金制成的箱子鋁合金制成的箱子(xing zi)第19頁/共50頁第二十頁，共50頁。3:37鎂鋁合金：含有硅、銅、鋅、錳等元素。鎂鋁合金：含有硅、銅、鋅、錳等元素。具有質(zhì)輕、堅韌、機(jī)械性能較好等許多優(yōu)良性質(zhì)具有質(zhì)輕、堅韌、機(jī)械性能較好等許多優(yōu)良性質(zhì)(xngzh)，用途廣泛，做機(jī)械零件、車船材料、門窗等。用途廣泛，做機(jī)械零件、車船

11、材料、門窗等。第20頁/共50頁第二十一頁，共50頁。3:37鎂鋁合金制成的鎂鋁合金制成的3C產(chǎn)品產(chǎn)品(chnpn)鎂鋁合金制成筆記本電腦外殼鎂鋁合金制成筆記本電腦外殼(wi k)第21頁/共50頁第二十二頁，共50頁。3:37鎂鋁合金制成的自行車鎂鋁合金制成的自行車第22頁/共50頁第二十三頁，共50頁。 新型新型(xnxng)合金合金噴氣式飛機(jī)噴氣式飛機(jī)(fij)的發(fā)動機(jī)葉的發(fā)動機(jī)葉片。片。 儲氫合金儲氫合金(hjn)： 鈦合金：鈦合金：耐熱合金：耐熱合金：記憶合金：記憶合金：泡沫合金：泡沫合金：TiFe, LaNiTi，V，F(xiàn)e，Al等，等，飛機(jī)起落架。飛機(jī)起落架。第23頁/共50頁第二

12、十四頁，共50頁。3:37氫氣與汽油氫氣與汽油(qyu)兩用車上的儲氫裝置兩用車上的儲氫裝置 儲氫合金(hjn)第24頁/共50頁第二十五頁，共50頁。3:37氫燃料電池氫燃料電池(rn lio din ch)汽車上的儲氫罐汽車上的儲氫罐第25頁/共50頁第二十六頁，共50頁。3:37 鈦合金：鈦合金：Ti，V，F(xiàn)e，Al等，等，飛機(jī)飛機(jī)(fij)起落起落架。架。第26頁/共50頁第二十七頁，共50頁。3:37噴氣式飛機(jī)噴氣式飛機(jī)(fij)的發(fā)動機(jī)葉的發(fā)動機(jī)葉片。片。耐熱合金耐熱合金(ni r h jn)：第27頁/共50頁第二十八頁，共50頁。3:37硅錳合金硅錳合金鋅合金鋅合金鉑銠合金網(wǎng)鉑

13、銠合金網(wǎng)第28頁/共50頁第二十九頁，共50頁。 隨著社會的發(fā)展，我們對金屬的認(rèn)識也在增加隨著社會的發(fā)展，我們對金屬的認(rèn)識也在增加(zngji)。也許在不遠(yuǎn)將來，我們都會擁有一輛由。也許在不遠(yuǎn)將來，我們都會擁有一輛由“記憶金屬記憶金屬”制作的汽車，我們再也不怕把汽車碰制作的汽車，我們再也不怕把汽車碰撞的凹凸不平而心痛惋惜了。撞的凹凸不平而心痛惋惜了。 這種這種“記憶金屬記憶金屬”即是鎳鈦合金。如把這樣一即是鎳鈦合金。如把這樣一塊金屬任意揉皺，或使它彎曲。加熱后，它又恢復(fù)塊金屬任意揉皺，或使它彎曲。加熱后，它又恢復(fù)了原狀。了原狀。第29頁/共50頁第三十頁，共50頁。3:37記憶合金記憶合金(j

14、 y h jn)第30頁/共50頁第三十一頁，共50頁。3:37第31頁/共50頁第三十二頁，共50頁。3:37形狀記憶合金形狀記憶合金(j y h jn)制成的水龍頭制成的水龍頭 上的溫度調(diào)節(jié)裝置上的溫度調(diào)節(jié)裝置第32頁/共50頁第三十三頁，共50頁。3:37形狀形狀(xngzhun)記憶合金制成的記憶合金制成的“蝴蝶蝴蝶” （可模仿肌肉的收縮）（可模仿肌肉的收縮）第33頁/共50頁第三十四頁，共50頁。3:37形狀記憶合金形狀記憶合金(j y h jn)制成的制成的 移動跳躍的機(jī)器人移動跳躍的機(jī)器人第34頁/共50頁第三十五頁，共50頁。 稀土作為基體元素能制造出具有特稀土作為基體元素能制

15、造出具有特殊殊“光電磁光電磁”性能的多種功能材料，如性能的多種功能材料，如: 稀土永磁材料，稀土永磁材料， 稀土鎳氫電池材料，稀土鎳氫電池材料， 稀土熒光材料，稀土熒光材料， 稀土催化劑。稀土催化劑。 稀土激光材料，稀土激光材料， 稀土精密稀土精密(jngm)陶瓷材料陶瓷材料, 生物工程材料等。生物工程材料等。它們都是發(fā)展電子信息產(chǎn)業(yè)它們都是發(fā)展電子信息產(chǎn)業(yè)(xn x chn y)，開發(fā)新能源，開發(fā)新能源，治理環(huán)保和國防尖端技術(shù)等方面必不可缺少的材料。治理環(huán)保和國防尖端技術(shù)等方面必不可缺少的材料。第35頁/共50頁第三十六頁，共50頁。主要用途主要用途 外觀外觀(wigun) 物理性質(zhì)物理性質(zhì)

16、(wl xngzh) 化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)(huxu xngzh) 價格價格 加工難度加工難度 日常維護(hù)日常維護(hù) 對環(huán)境的影響對環(huán)境的影響 三、正確選用金屬材料三、正確選用金屬材料選擇材料時，常常要考慮幾個方面：選擇材料時，常常要考慮幾個方面：第36頁/共50頁第三十七頁，共50頁。3:37思考思考(sko)(sko)回答：回答： 第37頁/共50頁第三十八頁，共50頁。 常見常見(chn jin)金屬之最金屬之最密度最大的是密度最大的是 ；硬度硬度(yngd)最大的是最大的是 ；熔點最低的是熔點最低的是 ；熔點最高的是熔點最高的是 ；延性最好的是延性最好的是 ；展性最好的是展性最好的是 ；導(dǎo)電性

17、最好的是導(dǎo)電性最好的是 ；地殼中含量最多的金屬元素是地殼中含量最多的金屬元素是 ； OsCrHgWPtAuAgAl第38頁/共50頁第三十九頁，共50頁。冶金工業(yè)冶金工業(yè)(y jn n y)分分 黑色金屬：鐵、鉻、錳黑色金屬：鐵、鉻、錳 有色金屬：除鐵、鉻、錳有色金屬：除鐵、鉻、錳以外的金屬以外的金屬 按密度分按密度分 重金屬重金屬 ：密度：密度4.5g/cm3以上以上 輕金屬輕金屬 ：密度：密度4.5g/cm3以下以下 按接觸概率分按接觸概率分 常見金屬：如鐵、鋁、銅等常見金屬：如鐵、鋁、銅等 稀有金屬：如鋯、鈮、鉬等稀有金屬：如鋯、鈮、鉬等 第39頁/共50頁第四十頁，共50頁。金屬金屬(

18、jnsh)(jnsh)的冶煉的冶煉目前工業(yè)上冶煉目前工業(yè)上冶煉(ylin)金屬常用的方法有：金屬常用的方法有：熱還原法熱還原法大多數(shù)金屬的冶煉大多數(shù)金屬的冶煉(ylin)適用于此法。適用于此法。電解法電解法鉀、鈣、鈉、鋁等活潑金屬，只能用電解其熔融鹽或氧化物鉀、鈣、鈉、鋁等活潑金屬，只能用電解其熔融鹽或氧化物的方法制解。的方法制解。把金屬從礦石中提煉出來，這個過程把金屬從礦石中提煉出來，這個過程(guchng)就叫金屬的就叫金屬的冶煉。冶煉。從金屬礦石中提煉金屬一般需經(jīng)過三個步驟：從金屬礦石中提煉金屬一般需經(jīng)過三個步驟：（1）礦石的采集；）礦石的采集；（2）冶煉；）冶煉；（3）精煉。）精煉。第

19、40頁/共50頁第四十一頁，共50頁。三千多年前商三千多年前商代的青銅器已代的青銅器已表明我國古代表明我國古代無與倫比的冶無與倫比的冶煉煉(ylin)(ylin)技術(shù)，技術(shù)，第41頁/共50頁第四十二頁，共50頁。第42頁/共50頁第四十三頁，共50頁。第43頁/共50頁第四十四頁，共50頁。3:372 2 、人類歷史上大量生產(chǎn)和使用鋁、鐵、鈦、人類歷史上大量生產(chǎn)和使用鋁、鐵、鈦、銅四種金屬銅四種金屬(jnsh)(jnsh)的時間順序是（的時間順序是（ ）A A。銅、鐵、鋁、鈦。銅、鐵、鋁、鈦B B。鐵、鋁、銅、鈦。鐵、鋁、銅、鈦C C。銅、鐵、鈦、鋁。銅、鐵、鈦、鋁D D。鐵、銅、鋁、鈦。鐵

20、、銅、鋁、鈦1 1、下列物質(zhì)中、下列物質(zhì)中, ,不屬于合金不屬于合金(hjn)(hjn)的是（的是（ ） A A、硬鋁、硬鋁 B B、黃銅、黃銅 C C、鋼鐵、鋼鐵 D D、水銀、水銀DA課堂練習(xí)課堂練習(xí)第44頁/共50頁第四十五頁，共50頁。3 3、 我國在春秋戰(zhàn)國時期，就懂得將白鐵我國在春秋戰(zhàn)國時期，就懂得將白鐵(biti)(biti)褪火褪火處理得到相當(dāng)于鑄鋼的物器（如鋒利的寶劍處理得到相當(dāng)于鑄鋼的物器（如鋒利的寶劍），這一技術(shù)要比歐洲早就兩千年，那么白鐵，這一技術(shù)要比歐洲早就兩千年，那么白鐵(biti)(biti)褪火處理的主要作用是（褪火處理的主要作用是（ ）A A、除去硫、磷雜質(zhì)、

21、除去硫、磷雜質(zhì)B B、適當(dāng)降低了含碳量、適當(dāng)降低了含碳量C C、滲入了合金元素、滲入了合金元素D D、改善表面的結(jié)構(gòu)性質(zhì)、改善表面的結(jié)構(gòu)性質(zhì)B第45頁/共50頁第四十六頁，共50頁。課堂練習(xí)：課堂練習(xí)：4.多數(shù)合金與組成成份多數(shù)合金與組成成份(chng fn)相比較，合金的（相比較，合金的（ ） A.熔點高，硬度小熔點高，硬度小 B.密度大密度大 C.機(jī)械強(qiáng)度差機(jī)械強(qiáng)度差 D.熔點低，硬度大熔點低，硬度大5.所謂合金必須是通過熔合而成所謂合金必須是通過熔合而成 由兩種或兩種由兩種或兩種 以上的金屬（或金屬與非金屬）組成以上的金屬（或金屬與非金屬）組成 耐腐蝕耐腐蝕 具有金屬的特征具有金屬的特征

22、 鑄造鑄造(zhzo)性能好（性能好（ ） A. B. C. D.DD第46頁/共50頁第四十七頁，共50頁。6、關(guān)于合金性質(zhì)的說法中，錯誤的是（、關(guān)于合金性質(zhì)的說法中，錯誤的是（ ） A多數(shù)合金的硬度一般比其各成分多數(shù)合金的硬度一般比其各成分(chng fn)金屬的硬金屬的硬度高度高 B多數(shù)合金的熔點一般比其各成分多數(shù)合金的熔點一般比其各成分(chng fn)金屬的熔金屬的熔點低點低 C合金的物理性質(zhì)一般與其各成分合金的物理性質(zhì)一般與其各成分(chng fn)金屬的的金屬的的物理性物理性 質(zhì)不同質(zhì)不同 D合金的化學(xué)性質(zhì)一般與其各成分合金的化學(xué)性質(zhì)一般與其各成分(chng fn)金屬的金屬的的化學(xué)性的化學(xué)性 質(zhì)不同質(zhì)不同D第47頁/共50頁第四十八頁，共50頁。3:371 1。合金比純金屬制成的金屬材料的優(yōu)點是（。合金比純金屬制成的金屬材料的優(yōu)點是（ ） 合金的硬度一般比它的各成分金屬的大；合金