《金属和金属材料》ppt课件

18K ① 黄金
18K 白金
光泽好、耐磨、易加工 金饰品、钱币、电子元件
金、铜、镍、锌
光泽好、耐磨、易 加工
金饰品
①K是表示金的纯度的指标。24K表示含金量达100%，18k表示含金量达75%，14K 表示含金量达58.5%。
• 金十分柔软。而一些价钱比金便宜 的K金，为什么比金还要“坚硬”呢？
K金是金(Au)混合其他金属而成的合金。加入了其他金 属后，金便改变了本来的结构，以至不容易扭曲。
制造飞机的材料中为什么大 量使用铝合金而不用纯铝？
种或几种金属（或非金属） 一起熔合而成的具有金属特 性的物质
合金 是把一种金属跟其他一
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2％～4.3％，钢的含碳量 为0.03％～2％．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．由于在纯 金属铁中熔合了一定量的碳、锰或碳、铬、镍等， 这种组成的改变，使得合金性能也随之发生改 变．例如，纯铁较软，而生铁比纯铁硬；不锈钢 不仅比纯铁硬，而且其抗锈蚀性能也比纯铁好得 多．
合金与纯金属相比
1、 更大的硬度
2、 较低的熔点 3、 更高的强度(韧性好、耐拉伸、耐弯曲) 4、更好的抗腐蚀性能
所以，尽管目前人类已制得的纯金属只有90余种， 但人们为适用各种用途而将这些纯金属按一定组成和质 量比制得的合金已达几千种。
常见合金的主要成分、性能和用途
合金
锰钢 不锈钢 黄铜 青铜 白铜 焊锡 硬铝
钛合金与人体有很好的“相容性”，因此可用来 制造人造骨
形状记忆合金是具有形状记忆效应的合金被广 泛用于做人造卫星和宇宙飞船的天线，水暖系 统、防火门和电路断电的自动控制开关，以及 牙齿矫正等医疗材料
低温下
用钛-镍形状记忆合金制成的人造卫星天线
1、目前世界上使用最多的金属材料是_____ 钢铁 。生铁和钢都是__ 铁 的合金，可根据含碳量的不同将它们区分开，含碳量较多的是 生铁 ，_____ 钢 的含碳量较少，生铁和钢都属于___________ _____ 混合物 （填“纯净物或混合物”）。 2、如果在金属中加热熔合某些______ 金属 或__________ 非金属 ，就可以 制得具有金属特征的物质，即合金。 软 ，而生铁比纯铁___ 3、纯铁较____ 硬 ； 不锈钢不仅比纯铁___ 硬， 抗锈蚀 性能也比纯铁好得多。因此，在日常生活、 而且其_________ 工农业生产和科学研究中，大量使用的常常不是________ 纯金属 ，而 是它们的_______ 合金 。
主要成分
铁、锰、碳 铁、铬、镍 铜、锌 铜、锡 铜、镍 锡、铅 铝、铜、镁、硅 金、银、铜
主要性能
韧性好、硬度大 抗腐蚀性好 强度高、可塑性好、 易加工、耐腐蚀 强度高、可塑性好、 耐磨、耐腐蚀 光泽好、耐磨、耐 腐蚀、易加工 熔点低 强度和硬度好
主要用途
钢轨、挖掘机铲斗、坦克 装甲、自行车架 医疗器械、炊具、容器、 反应釜 机器零件、仪表、日用品 机器零件如轴承、齿轮等 钱币、代替银做饰品 焊接金属 火箭、飞机、轮船等制造业
你知道18K金是什么意思吗？
金的纯度可以用百分比来表示；譬如九九金表 示金的纯度达99.9%。另一种表示纯度的方法：纯 金24K。这些比金还要“坚硬”的18K金里，只有 75%是金，而其余25%则是银和铜。
青铜
白铜 黄铜
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。 尤其是抗腐蚀性能非常好，因此 钛金属腕表 被广泛用于火箭、导弹、航天飞 机船舶、化工和通讯设备等
1．1989年，世界卫生组织把铝确定为食品污染 源之一而加以控制使用。铝在下列应用中：①制 铝合金；②制导线；③制炊具；④银色漆颜料； ⑤明矾净水⑥明矾与苏打制食品膨胀剂；⑦制易 拉罐；⑧胃舒平药品；⑨包装糖果和小食品。应 加以控制的是（ D ） A、③⑤⑧⑨ B、 ⑥⑧⑨ C、③⑤⑨ D、③⑤ ⑥ ⑦⑧⑨
一、金属和非金属
1、金属的外观和性质
名称 外观
紫红色固 体
性质
纯铜有很高的导电性、导热性和耐 腐蚀性，良好的延展性
铜
铝
铁
银白色 银白色 黄色
较软，沸点2467℃，有良好的导电 性、延展性
密度为7.86克／cm3；熔点为1535℃,沸点为 2750℃； 有良好的延展性、导电、导热性能
金
汞
熔点：1064.43℃℃沸点：2808℃,稳 定的化学性质、高度的延展性
思考：如何分辨出电线中的铜丝和 铝丝? 铜呈紫红色，铝呈银白色
不同金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度 等物理性质 差别也较大。例如大多数金属都是 银白色的，但铜却呈 紫红色 ，金 黄色 呈 。 在常温下，大多数金属是固态，但汞是 液体 。
地壳中含量最高的金属元素—— 铝Al 人体中含量最高的金属元素—— 钙Ca 目前世界年产量最高的金属—— 铁Fe 导电、导热性最好的金属—— 银Ag 硬度最高的金属—— 铬Cr 熔点最高的金属—— 钨W 熔点最低的金属—— 汞Hg 密度最小的金属—— 锂Li
【实验8-1】比较黄铜片（铜锌合金）和铜片、焊锡（锡 铅合金）和锡的光泽和颜色；将它们互相刻划，比较它们 的硬度。 现 象 性质 黄铜 铜 焊锡 锡 比较
光泽 有光泽 有光泽 有光泽 有光泽 和 颜色 黄色 紫红色 灰白色 银白色 硬度 黄铜比铜硬 焊锡比锡软 结论 合金与组分金属的物理性质有差 异 注意：合金的硬度一般大于其组分金属
第一节 金属材料
图8－1 东汉晚期的青铜奔马
图8－2 河北沧州的铁狮子
根据生活经验，你所知道的金属有哪些？
金
黄色
银
铜
紫 红 色
铁
铝
锌
汞（水银）
钨
液体
根据生活经验，你见过哪些金属制品？
根据生活经验，你见过哪些金属制品？
交 通 工 具
它们都是金属材料由纯金属或者合金制成 问：请根据你的经验, 说出你所知道最常见的金属 有哪些? 铁Fe 铜Cu 铝Al 金Au 银Ag
1、制作电线的金属材料一般是 A.铁 B.铜 C.银 D.镁
(B )
2、下列各组中的两种物质都属于混合物的是
(A )
A.钢 不锈钢
B.铜 青铜
C.铁 生铁
D.锡 焊锡
(D )
3、下列有关合金的说法正确的是 A.合金缺少金属光泽多性能比它的纯金属优异
6、下列对金属的性质描述正确的是 （
C ）
A.金属在常温下都是固体
B.金属的熔点都比较低
D.金属缺乏延展性
C.金属大多为电和热的优良导体
7.钛和钛合金是21世纪的重要金属材料，它们具有优良的性
能，如熔点高，密度小，可塑性好，机械性能好，抗腐蚀 能力强，钛合金与人体很好的“相容性”。根据它们的主 要性能，不合实际的用途是（ ） A
讨论：根据你的生活经验和下表所提供的信息，并查阅有 关资料分析下列问题。
物理性质 导电性(以银的导电性为 100作标准) 银 金 钨 熔点/℃ 硬度(以金刚石的硬度为 10作标准) 铜 铅 铁 金 74 银 铜 铜 金 (优) 100 99 物理性质比较 铝 锌 61 铁 银 铁 27 锌 铝 铅 17 铝 锡 962 铅 660 232 (低) 7.9 (良)
B C D
用于核潜艇设备的制造
用于制造航天设备 用来做保险丝 可用来制造人造骨
c
8.关于合金的说法正确的是： ( C ) A、合金是一种纯净物 B、合金中只含有金属元素 C、合金的强度、硬度一般比组成它们的纯金属更 高，抗腐蚀性能等也更好。 D、铁锈是一种合金
9.下列物质中，属于金属材料的是 （ AB ） A.钢 B.铜 C.氧化铁 D.碳 10.下列各组物质中属于纯净物的是 （ A ） A.24K金 B.不锈钢、黄铜 C.生铁、钢 D.钱币、铜钟
红棕色液 熔点-7.2 °C，而沸点 58.8 °C。 唯一的在常温下呈液态的非金属 体
单质，具有挥发性。
金属共同的物理性质
戒指
灯泡和电线
高压锅
铜片
①常温下它们都是固体（汞除外） ②有金属光泽 ③大多数为电和热的优良导体 ④有延展性 铜丝
⑤密度较大 ⑥熔点较高，不易熔化
铁夹
二、几种重要的金属
1、了解人类社会使用材料的历史？ 石器时代→青铜器时代→铁器时代 →铝的利用→钛的利用 2、目前，产量居前三位的金属依次 是 铁铝铜 。
讨论：根据你的生活经验和下表所提供的信息，并查阅有 关资料分析下列问题。
物理性质 导电性(以银的导电性为 100作标准) 银 金 钨 熔点/℃ 硬度(以金刚石的硬度为 10作标准) 铜 铅 铁 金 74 银 铜 铜 金 (优) 100 99 物理性质比较 铝 锌 61 铁 银 铁 27 锌 铝 铅 17 铝 锡 962 铅 660 232 (低) 7.9 (良)
熔点-38.87℃,沸点356.6℃,密度13.59克/ 银白色液 厘米3,唯一在常温下呈液态并易流动的 体 金属
2、非金属的外观和性质 名称 外观
性质
硫
碳 磷 溴
难溶于水，微溶于酒精，熔点 淡黄色 112℃，沸点444.6℃。 活性炭具有吸附能力；石墨具有导 黑色 电能力；金刚石无色透明有光泽， 自然界最坚硬的物质 无色或黄色 红磷密度2.34克/ cm3 ，熔点59℃ 晶体，红棕 沸点200℃，着火点240℃。不溶 色粉末 于水。
4．科学家发现了一种新金属，它的一些性质如下： 熔点 密度 强度 导电性 导热性 抗腐蚀性 2500℃ 3g/cm3 与钢相似 良好 良好 优异 这种金属的表面有一层氧化 物保护层，试设想这种金属 的可能用途。
⑴用于航空航天，制造火箭、飞 机等；⑵作船舶外壳； ⑶作通讯设备；⑷制厨房设备等。
5．人类利用金属的历史经历了从青铜器时代到铁器时代， 再到铝合金大量使用的过程。这一事实与下列因素有关 的是（ ） D A、地壳中金属元素的含量 B、金属的延展性 C、金属的导电性 D、金属冶炼的水平