第一节合金教案.doc

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初中化学合金的优秀教案

初中化学合金的优秀教案

初中化学合金的优秀教案
教学目标:学生能够理解化学合金的定义、特点及应用,掌握化学合金的制备方法和性质
变化规律。

教学重点和难点:化学合金的定义、特点和应用;化学合金的制备方法和性质变化规律。

教学过程:
一、导入(5分钟)
通过引入金属的纯度、合金的概念和日常生活中的合金应用,引起学生对化学合金的兴趣。

二、讲解与讨论(15分钟)
1. 什么是化学合金?(定义、特点)
2. 化学合金的应用领域及重要性
3. 化学合金的制备方法:混合熔炼法、电解法、湿法法等
4. 化学合金的性质变化规律
三、实验演示(20分钟)
进行化学合金实验演示,让学生亲自操作实验,观察化学合金的制备过程和性质变化。

四、讨论与总结(10分钟)
1. 学生分享观察结果和实验心得
2. 总结化学合金的制备方法和性质变化规律
3. 讨论化学合金的应用前景
五、小结与作业布置(5分钟)
对本节课的要点进行小结,并布置相关课后作业,巩固学生的学习成果。

六、拓展应用(10分钟)
通过实例分析化学合金在航空航天、汽车制造等领域的应用,拓展学生的知识视野。

教学手段:课堂讲授、实验演示、讨论、总结和拓展应用。

教学评价:
1. 学生的表现和参与程度
2. 学生对化学合金的理解和掌握程度
3. 学生的实验操作技能和观察分析能力
教学反思:根据学生的学习情况和反馈意见,及时调整教学策略和教学内容,不断完善化学合金的教学内容和方式,提高学生的学习兴趣和学习效果。

第一节合金

第一节合金

第三章探索生活材料第一节合金教学目标:1、列举生活中的常用材料,能通过实例认识化学在发展生活用材料中的重要作用。

2、了解合金的物理性质和结构3、认识金属与合金在性能上的主要差异,知道生活中常见合金的组成。

4、了解生活中常见的合金及它们的重要应用。

教学重点:1、列举生活中的常用材料,能通过实例认识化学在发展生活用材料中的重要作用。

2、认识金属与合金在性能上的主要差异,知道生活中常见合金的组成。

3、了解生活中常见的合金及它们的重要应用。

课时安排:一课时教学过程:【引入、思考】:用日常生活中的事实回答下列问题:1、你在日常生活中用到哪些合金产品?2、合金用品有什么优点?【板书】:一、认识合金合金:由两种或两种以上金属(或与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。

【讲授】:合金的物理性质(1)一般情况下,合金比纯金属硬度大、更坚硬(2)多数合金的熔点一般比各成分金属的低(3)一般来说,合金的性质并不是各成分的性质的总和,合金具有良好的物理、化学和机械的性能(4)合金的性能可以通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以调节。

如:生铁的熔点比纯铁的低;硬铝(Cu、Mn、Si)的强度和硬度都比纯铝大。

【思考】:为什么合金比纯金属硬度更大,更坚固?【小结】:合金内加入了其他元素或大或小的原子,改变了金属原子有规则的层状排列,使原子层之间的相对滑动变得困难。

因此,在一般情况下,合金比纯金属硬度大。

【板书】:二、使用合金【讲解】:常用的合金1、铁和铁合金【讲授】:碳素钢和合金钢的比较【讲授】:2、铝和铝合金【讲授】:铜合金——青铜,黄铜【思考与交流】:课本【讲授】:3、新型合金(1)储氢合金室温下吸收氢气速度快,放出氢气快(2)钛合金(3)耐热合金(4)形状记忆合金(5)泡沫合金【练习】:【总结】:本节课讲授合金的性能及结构特点,以及生活中常见的合金。

【作业】:。

2019-2020年人教版高中化学选修一教学案:第三章 第一节 合金(含答案)

2019-2020年人教版高中化学选修一教学案:第三章 第一节 合金(含答案)

2019-2020年人教版高中化学选修一教学案:第三章第一节合金(含答案)1.合金的概念合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。

2.合金的性能合金与其各成分金属相比,具有许多优良的物理、化学或机械的性能。

(1)合金的硬度较大。

(2)多数合金的熔点比其各成分金属的低。

(3)合金的性能可以通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件来调节。

[跟随名师·解疑难](1)加入其他合金元素后,合金元素的原子或大或小,改变了原有金属原子的规则排列,使原子层之间的滑动变得困难,增大了合金的硬度。

(2)加入合金元素后,由于合金元素的原子半径与原金属原子不同,使金属原子的排列变得不规整了,原子间的相互作用力变小,使合金的熔点变低。

(3)合金是混合物,但其组成是均匀的,而且有些合金具有固定的熔点。

(4)使用最早的合金是铜合金。

[剖析典例·探技法][例1]工业生产中,常将两种或多种金属(或金属与非金属)在同一容器中加热使其熔合,冷凝后得到具有金属特性的熔合物——合金。

这是制取合金的常用方法之一。

仅根据下表数据判断,不宜用上述方法制取的合金是()A.Fe-Cu合金B.Cu-Al合金C.Al-Na合金D.Cu-Na合金[名师解析]根据合金的概念可知:铜的熔点为1 083℃,而钠的沸点为883℃,即当铜熔化时,钠已气化。

二者形不成合金。

[答案] D[名师点睛]合金是由不同金属熔合而成的,即熔合时温度要达到两种金属中最高的熔点,但一种金属的熔点不能高于另一种金属的沸点。

如本题中Na-Al能形成合金,但Cu-Na 不能形成合金。

1.铁合金生铁和钢的比较:2.铝合金和铜合金(1)硬铝:合金元素为Cu、Mg、Mn和Si等。

硬铝密度小,强度高、抗腐蚀性强。

适用于制造飞机和航天器。

(2)铜合金:黄铜是Cu-Zn合金,青铜是Cu-Sn合金。

3.新型合金(1)储氢合金:Ti-Fe合金和La-Ni合金等。

高中化学讲合金的教案

高中化学讲合金的教案

高中化学讲合金的教案年级: 高中科目: 化学时长:50分钟目标:通过本节课的学习,学生将能够理解合金的定义、特点、分类以及在生活和工业中的应用。

教学步骤:1. 导入(5分钟)教师用图片或实物展示不同种类的金属,引导学生探讨金属的特点和用途,引出合金的概念。

提出问题:你知道什么是合金吗?合金和纯金属有什么不同?2. 基本概念介绍(10分钟)- 定义:合金是由两种或两种以上的金属或者金属与非金属混合而成的物质。

- 特点:相比纯金属,合金具有更好的硬度、强度、耐腐蚀性能等。

- 分类:根据组成成分的不同可分为固溶体型合金、亚稳型合金、间隙型合金等。

3. 合金的制备方法(15分钟)- 合金的制备方法包括熔融法、固溶法、槽电解法等。

教师可以通过具体案例,例如青铜、钢铁等,展示不同合金的制备过程。

- 在讲解的过程中,引导学生思考各种合金的应用领域,如不锈钢在厨具中的应用、铝合金在航空器制造中的作用等。

4. 合金的应用(15分钟)- 学生通过展示PPT等形式,介绍几种合金在生活和工业中的广泛应用。

要求学生能够描述其中一种合金的特点和应用场景,并分享给同学。

- 教师提出问题引导学生进行讨论:你认为合金在现代社会中的应用有哪些重要作用?5. 总结与讨论(5分钟)- 教师对本节课的重点内容进行总结,强调合金作为重要材料在现代社会中的广泛应用价值。

- 学生进行小组讨论,探讨不同的合金材料对人类社会的影响和带来的益处。

教学手段:图片、实物展示、PPT演示、小组讨论教学评估:结合课堂讨论和学生的展示,进行课后问答或小测验,检验学生是否掌握了合金的基本概念和应用。

扩展阅读:学生可以阅读相关书籍或文章,深入了解合金的研究与发展,以及未来合金材料在不同领域的应用前景。

常见的金属材料教案两课时

常见的金属材料教案两课时
钢(Fe—C合金)含碳量0.03—2%
铜合金:
青铜(Cu—Sn合金)—最早使用的金属
黄铜(Cu—Zn合金)———“药金”
铝合金:门窗、飞机、轮船、火箭等的制造
钛合金:航空、航天以及人造骨——21世纪最重要的金属材料
学生阅读、回答、总结,得出合金的定义。
【实验探究】合金与金属性质的比较
(1)观察铝片与铝合金、铜片与黄铜片、锡片与焊锡的颜色与光泽;
【问题2】金属的物理特性
铂的延性好:细丝金的展性好:薄片
钨的熔点高:制造灯泡中的灯丝
银的导电性好:电子制造业(导体)
金特有的黄色象征富有和高贵:饰品
【问题3】金属之最
地壳中含量最多的金属元素—铝
人体中含量最多的金属元素—钙
熔点最高的金属、熔点最低的金属
导电性最好的金属、延性最好的金属
展性最好的金属—金
(2)将铝片与铝合金、铜片与黄铜片、锡片与焊锡两两互相刻划,比较它们的硬度;
(3)将锡片与焊锡加热,比较它们的熔点
我国第四套人民币硬币从1999年开始发行,一元币为钢芯镀镍(Ni),伍角币为钢芯镀铜合金,一角币为铝合金或不锈钢。
(1)铸造以上硬币用到的材料都是(填“合成材料”或“金属材料”)。
(2)选择铸造硬币的材料不需要考虑的因素是(填序号)。
价格
资源
对环境的影响
是否美观、是否便利
给见多识广的学生一个展示自我的机会,使其他同学分享观点并充实自我。
提升学生的知识迁移应用能力
教学过程
教师活动
学生活动
设计意图
【问题4】我国冶金工业的发展
我国劳动人民在商代就会制造精美的青铜器,在春秋战国时期,就会冶铁和炼钢,在西汉时期,就会湿法冶金,现在,我国钢产量超过1亿吨,居世界首位。

初中化学合金教案

初中化学合金教案

初中化学合金教案
教学目标:
1. 了解合金的定义和分类,掌握合金的制备方法;
2. 理解合金的优点和应用领域;
3. 认识合金在工业生产和日常生活中的重要性。

教学重点和难点:
重点:合金的定义和分类,制备方法;
难点:合金的优点和应用领域。

教学准备:
1. 教师准备:准备合金的相关知识和实例,准备PPT或教案;
2. 学生准备:预习合金的基本概念。

教学过程:
一、导入(5分钟)
1. 引入合金的概念,让学生谈谈自己对合金的理解;
2. 展示几种合金的图片或实物,引起学生的兴趣。

二、讲解合金的定义和分类(15分钟)
1. 讲解合金的定义和特点;
2. 介绍合金的分类及各种合金的成分;
3. 分析合金相对于纯金属的优点。

三、合金的制备方法(15分钟)
1. 简要介绍物理和化学制备合金的方法;
2. 分析各种制备方法的优缺点。

四、合金的优点和应用领域(15分钟)
1. 讲解合金相对于纯金属的优点,如硬度、耐腐蚀性等;
2. 介绍合金在工业生产和日常生活中的重要应用领域。

五、小结与拓展(5分钟)
1. 总结合金的定义、分类、制备方法、优点和应用领域;
2. 提出拓展问题,让学生思考合金的未来发展方向。

教学反馈:
布置合金的相关作业,让学生巩固所学知识,并及时批改作业,及时纠正错误。

教学评价:
通过课堂教学与作业考核,评价学生对合金知识的理解和掌握程度,促进学生对合金知识的深入思考和学习。

《常见的金属材料》名师教案

《常见的金属材料》名师教案

第一节常见的金属材料一、教学目标(包括:知识目标、能力目标情感目标)1.情感、态度、价值观(1)进一步培养对生活中化学现象的好奇心和探究欲、激发学习化学的兴趣。

(2)树立事物是普遍联系的观点,逐步形成合理使用物质的观念。

2.能力目标(1)学习运用观察、实验等方法获取信息。

(2)学习运用比较、分析、归纳等方法对获取的信息进行加工。

3.知识目标(1)认识金属材料与为类生活和社会发展的密切关系。

(2)了解常见金属的物理性质及合金的特点。

(3)了解物质的性质与用途的关系。

二、教学重点、难点教学重点:金属的物理性质。

教学难点:合金的性质。

三、教法学法自学研究法、讲述法、讨论法、实验探究法。

四、教具化学教育的多媒体素材,导线、铝箔、易拉罐、订书钉、水龙头,铝片、铝合金、铜片、黄铜片、锡片、焊锡,铁架台、酒精灯等。

五、教学设计3.师生共同总结:合金比纯金属的硬度大、韧性强、熔点低的特性。

4.指导学生阅读课文,了解常见的合金。

(1)特别指导:生铁和钢的异同。

(2)介绍飞机上的合金和金属。

金、铁合金、铝合金、钛合金、镍合金。

四、本节小结:1.金属的物理性质。

2.合金及性质比较。

3.总结:“物质的结构决定性质,性质决定用途”的化学理念。

六、教后反思本节教材中表格是很好的教学素材,在教学中充分运用这些表格,采用对比法指导学生学习,学生很容易掌握金属的优良特点,从而与日常用途联系起来,体现了化学与生活的紧密联系,同时也体现了“物质的性质决定用途”的化学理念。

而通过常见的合金比较,学生很容易认识到合金与纯金属的性质差别,从而引导学生掌握“物质的结构决定物质的性质”的化学理念。

2019年金属材料学-金属材料合金化基础(第一章)教案.doc

2019年金属材料学-金属材料合金化基础(第一章)教案.doc

表1-1 碳素结构钢的牌号、成分和力学性能(摘自GB700-88)注:1.带“*”号处Q235-A、B级沸腾钢锰的质量分数上限为0.60%。

2.本类钢通常不进行热处理而直接使用,因此只考虑其力学性能和有害杂质含量,不考虑碳含量。

图1-1 扩大γ相区并与γ-Fe无限互溶的Fe-Me相图(a)及Fe-Ni相图(2)α相稳定化元素合金元素使A4降低,A3升高,在较宽的成分范围内,促使铁素体形成,即缩小了γ相区。

根据铁与合金元素构成的相图的不同,又可分为如下两种情况:图1-2 扩大γ相区并与γ-Fe有限互溶的Fe-Me相图(a)及Fe-C相图②缩小γ相区(但不能使γ相区封闭) 合金元素使A3升高,降,使相区缩小但不能使其完全封闭。

如图1-4。

这类合金元素有:综上所述,可将合金元素分为两大类:将扩大γ相区的元素称为奥相区的元素称为铁素体的形成元素。

显上述合金元素与铁的相互作用规律,通过控制钢中合金元素的种类和含量,使钢在室温下获得单相组织。

如欲发展奥氏体钢时,需要往钢中加等奥氏体形成元素;欲发展铁素体钢时,需要往钢中加等铁素体形成元素。

图1-4 缩小γ相区的Fe-Me相图(a)及Fe-Nb相图(b)最后应该指出,同时向钢中加入两类合金元素时,其作用往往相互Cr铁素体形成元素,在Cr18%与合金元素的摩尔原子浓度对1000℃时碳在奥氏体中的相对活度系数C f的影响合金元素对C在奥氏体中的扩散激活能和扩散系数的影响如图。

由图可知,碳化物形成元素如Cr、Mo和W等升高扩散激活能,这是由于碳化物形成元素降低了C的活度,图1-6 合金元素对C在奥氏体中的扩散激活能和扩散系数的影响图1-7 合金元素对Fe-Fe3C相图中奥氏体区的影响四、合金元素对钢的热处理的影响合金元素对钢的热处理的影响主要表现在对加热、冷却和回火过程中相变的影响。

图1-8 合金元素对共析温度的影响图1-9 合金元素对共析含碳量的影响奥氏体形成后,还残留有一些稳定性各不相同的碳化物。

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第二章探索生活中材料第一节合金教学目标:1•使学生初步了解合金。

2 •认识金属与合金在性能上的主要差异。

3 •知道生活中常见合金的组成,了解新型合金的用途。

了解易拉罐的主要成分。

教学重点:认识金属与合金在性能上的主要差异。

教学方法:调查或实验、查阅资料。

课时划分:一课时教学过程:[思考与交流]1、什么是合金?你日常生活中的金属制品那些是合金?2、为什么我们使用的金属材料主要是合金?而不是纯金属?[过渡]我们日常生活中所用金属基本上都是合金,原因是合金与纯金属相比具有优越的性能,下面我们认识合金。

[板书]第三章探索生活中材料第一节合金一、认识合金[自学]合金第一自然段。

[板书]合金:就是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。

特点:合金比它的成分金属具有许多良好的物理的、化学的或机械的等方面的性能,一般地说,合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低。

[思考]为什么合金具有良好的机械性能?[投影]圉3T纯金J1与合金结构比较[讲解]根据图3-1讲解合金比纯金属硬度大更坚硬的原因。

[学与问]根据图解释合金熔点为什么一般比各成分熔点低?提示:原子之间吸引力减弱。

[板书]二、使用合金1、铁合金[投影]图3吃炒礙用的铁屈,下水井盖是由生铁祷谨的[讲解]生铁的含碳量在2%〜4.3%,还含有硅、锰及少量硫、磷等杂质,机械性能硬而脆,易断裂,可铸不可锻;钢中的含碳量一般在0.03%〜2%之间,其它杂质含量也比生铁少,基本上不含硫和磷。

机械性能比生铁优良,硬而韧,有弹性,延展性好,可铸可锻,易加工。

[练习]1.生铁的含碳量在—之间,还含有等杂质,主要的机械性能__。

钢的含碳量在—之间,与生铁比较其它杂质含量__,主要的机械性能__。

[讲述]钢可以分为碳素钢和合金钢两大类,根据含碳量的不同。

工业上一般把含碳量低于0.3 % (质量分数)的叫做低碳钢;含碳量在0.3 %〜0.6 % (质量分数)之间的叫做中碳钢;含碳量在0.6 % (质量分数)以上的叫做高碳钢。

合金钢是在碳素钢里适量地加入一种或几种合金元素,使钢的组织结构发生变化,从而使钢具有各种不同特殊性能,如强度、硬度大,可塑性、韧性好,耐磨,耐腐蚀,以及其它许多优良性能。

[投影]不锈钢制品:[讲述]随着科学技术的进步和人民生活水平的提高,不锈钢的装饰品、餐具、炊具已经进入许多家庭。

不锈钢制品外观光洁、美观,不易污染、不生锈,因此受到人们的青睐。

不锈钢中除铁以外,还含有抗腐蚀性很强的铬和镍。

铬的含量一般在13%以上,镍的含量也在10%左右。

例如,有一种不锈钢的成分除铁以外,其他元素含量如下:Cr (铬)17.0%〜19.0%; Ni (镍)8.0%〜11.0%; C (碳)<0.14%; Si (硅)<0.80%; Mn(锰)<2.00%; P (磷)w 0.035%; S (硫)w 0.03%。

[练习]2.在下列物质名称后的括号内填上符合该物质的组成成分和用途的序号。

(1)低碳钢()(2)高碳钢()(3)不锈钢()(4)铸造生铁()A.含碳2%〜4.3 %B.含碳低于0.3 %C.含碳高于0.6 %D.含镍、铬a.铸造铸件b.机器零件c.化工设备的耐酸塔d.刀具3.钢铁的生锈与什么有关?铁锈的主要成分是什么?若铁锈的主要成分以Fe2Q表示,写出用盐酸除去铁锈有关反应的化学方程式。

[学与问]某些情况下(如海水中),不锈钢仍会生锈,为什么?(提示:仍含杂质,形成原电池)[自学]资料卡片一钢中合金元素作用。

(阅读拓展资料:特种纲)[投影]几种铝合金用途:阳鮎离凡!H悬由褂舍金*的N3-6址钳朗*打翻迪电札的外疋[板书]2、铝合金、铜合金[讲述]铝是地壳中含量最多的金属元素。

纯铝的强度和硬度较小,不适合制造机械零件等。

制成铝合金可改善性能。

例如,铝硅合金(含Si质量分数为13.5 %)的熔点为564C,比纯铝或硅的熔点低,而且它在凝固时收缩率又很小。

因而,这种合金适合铸造。

又如,硬铝(含Cu 4%、Mg0.5 %、Mn0.5 %、Si 0.7 %)(均为质量分数)的强度和硬度都比纯铝大,几乎相当于钢材,且密度较小。

铝合金的种类很多,它们在汽车、船舶、飞机等制造业上以及在日常生活里的用途很广。

[实践活动]通过调查或设计实验,确定易拉罐的成分[投影]铜合金:[讲述]Cu与Zu的合金称黄铜,其中Cu占60%- 90% Zn占40%- 10%有优良的导热性和耐腐蚀性,可用作各种仪器零件。

青铜是人类使用历史最久的金属材料,它是Cu- Sn合金。

白铜是Cu-Ni合金,有优异的耐蚀性和高的电阻,故可用作苛刻腐蚀条件下工作的零部件和电阻器的材料。

[投影]国3 9全饰屆[阅读]资料卡片:K金是指黄金和其它金属混合在一起的合金,K金的量度单位,是将纯金分为24份。

根据在首饰中的黄金含量就分成不同的K金,所以24K是指纯金,18K含黄金量就是18/24=75.0%。

[思考与交流]我国炎打的第五条人民币中円1元、石用和I用哽吊的材痕分利为钢芯锻煤合金「尢几钢芯就伯舍全人爾〉和擠舍金(1 jh)«】.舞進罐币的合金总该具舟什幺性腕?为什么?2+你从i无.匚询和I陌峡币的材质衣问能得出什2 姑论?X.你认为対遼咬币所用合住的埃际价位艮低于而册、爭于面伍・还是离于面值?如赛高于面值.人们可能会怎样做YL关于哽币”你谨能捷出什么问題?幷试密解决你所提岀的何题[阅读]新型合金[板书]3、新型合金[练习]4、储氢合金是怎样储氢的?常用那些合金材料做储氢金属材料? 使用时氢气怎样放出?[阅读]资料卡片一泡末金属[练习]6、什么是泡末金属?泡末金属有那些性质及主要用途。

[小结]略[作业]P53 1、2、3、4、5、6板书设计第三章探索生活中材料第一节合金一、认识合金合金:就是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。

特点:合金比它的成分金属具有许多良好的物理的、化学的或机械的等方面的性能,一般地说,合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低。

、使用合金1、铁合金2、铝合金、铜合金3、新型合金5、•氢化钠(NaH)是一种离子化合物,A、NaH在水中呈酸性NaH与H2O反应放出H2,下列叙述中正确的是B、NaH中的氢离子可被还原成H2C、NaH与H20反应时,NaH是氧化剂D、NaH与H2O反应时,H2既是氧化产物又是还原产物[投影]特种合金(1 )耐蚀合金金属材料在腐蚀性介质中所具有的抵抗介质侵蚀的能力,称金属的耐蚀性。

纯金属中耐蚀性高的通常具备下述三个条件之一:①热力学稳定性高的金属。

②易于钝化的金属。

③表面能生成难溶的和保护性能良好的腐蚀产物膜的金属。

因此,工业上根据上述原理,采用合金化方法获得一系列耐蚀合金,一般有相应的三种方法:①提高金属或合金的热力学稳定性,即向原不耐蚀的金属或合金中加入热力学稳定性高的合金元素,使形成固溶体以及提高合金的电极电势,增强其耐蚀性。

例如在Cu中加Au,在Ni中加入Cu Cr等,即属此类。

不过这种大量加入贵金属的办法,在工业结构材料中的应用是有限的。

②加入易钝化合金元素,如Cr、Ni、Mo等,可提高基体金属的耐蚀性。

在钢中加入适量的Cr,即可制得铬系不锈钢。

实验证明,在不锈钢中,含Cr量一般应大于13%寸才能起抗蚀作用,Cr含量越高,其耐蚀性越好。

这类不锈钢在氧化介质中有很好的抗蚀性,但在非氧化性介质如稀硫酸和盐酸中,耐蚀性较差。

这是因为非氧化性酸不易使合金生成氧化膜,同时对氧化膜还有溶解作用。

③加入能促使合金表面生成致密的腐蚀产物保护膜的合金元素,是制取耐蚀合金又一途径。

例如,钢能耐大气腐蚀是由于其表面形成结构致密的化合物羟基氧化物[FeO • (OH)23-2x],它能起保护作用。

钢中加入Cu与P或P与Cr均可促进这种保护膜的生成,由此可用Cu、P或P、Cr制成耐大气腐蚀的低合金钢。

(2)耐热合金一般的金属材料都只能在500 C〜600 C下长期工作。

能在高于700 C的高温下工作的金属通称耐热合金。

“耐热”是指其在高温下能保持足够强度和良好的抗氧化性。

提高钢铁高温强度的方法很多,从结构、性质的化学观点看,大致有两种主要方法:一是增加钢中原子间在高温下的结合力。

研究指出,金属中结合力,即金属键强度大小,主要与原子中未成对的电子数有关。

从周期表中看,W B元素金属键在同一周期内最强。

因此,在钢中加入Cr、Mo W等原子的效果最佳。

二是加入能形成各种碳化物或金属间化合物的元素,以使钢基体强化。

由若干过渡金属与碳原子生成的碳化物属于间隙化合物,它们在金属键的基础上,又增加了共价键的成分,因此硬度极大,熔点很高。

例如,加入W Mo V、Nb 可生成WC W2C MoC Mo2C VC NbC等碳化物,从而增加了钢铁的高温强度。

利用合金方法,除铁基耐热合金外,还可制得镍基、钼基、铌基和钨基耐热合金,它们在高温下具有良好的机械性能和化学稳定性。

其中镍基合金是最优的超耐热金属材料,组织中基体是Ni Cr Co的固溶体和Ni3AI金属化合物,经处理后,其使用温度可达 1 000 C〜1 100 C。

⑶钛合金钛和钛合金有优异的耐蚀性,只能被氢氟酸和中等浓度的强碱溶液所侵蚀。

特别是钛对海水很稳定,将钛或钛合金放入海水中数年,取出后,仍光亮如初,远优于不锈钢。

液态的钛几乎能溶解所有的金属,形成固溶体或金属化合物等各种合金。

合金元素如AI、V、Zr、Sn、Si、Mo和Mn等的加入,可改善钛的性能,以适应不同部门的需要。

例如,Ti-AI-Sn 合金有很高的热稳定性,可在相当高的温度下长时间工作;以Ti-AI-V 合金为代表的超塑性合金,可以50%〜150%地伸长加工成型,其最大伸长可达到 2 000%。

而一般合金的塑性加工的伸长率最大不超过30%由于上述优异性能,钛享有“未来的金属”的美称。

钛合金已广泛用于国民经济各部门,它是火箭、导弹和航天飞机不可缺少的材料。

船舶、化工、电子器件和通讯设备以及若干轻工业部门中要大量应用钛合金,只是目前钛的价格较昂贵,限制了它的广泛使用。

(4)磁性合金金属中组成永磁材料的主要元素是Fe、Co Ni和某些稀土元素。

目前使用的永磁合金有稀土钴系、铁铬钴系和锰铝碳系合金。

磁性合金在电力、电子、计算机、自动控制和电光学等新兴技术领域中,有着日益广泛的应用。

(5)形状记忆合金形状记忆合金是在20世纪60年代初期发现的,它是一种特殊的合金,有一种不可思议的性质,即使把它揉成一团,一旦达到一定温度,它便能在瞬间恢复到原来的形状。

由镍和钛组成的合金具有记忆能力,称为NT合金。

具有这种形状记忆效应的合金,除镍钛合金外,还先后发现铜锌、金镉、镍铝等约20种合金,其中“记忆力”最好的是NT合金。

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