金属材料与复合材料
材料的分类
传统的无机非金属材料 之二：玻璃
玻璃是由熔体过冷所制得的非晶态材料。
传统的无机非金属材料 之三：水泥
水泥是指加入适量水后 可成塑性浆体，既能在空气 中硬化又能在水中硬化，并 能够将砂、石等材料牢固地 胶结在一起的细粉状水硬性
材料。
传统的无机非金属材料 之四：耐火材料
耐火材料是指耐火度不低于 1580℃的无机非金
属材料。
3. 有机高分子材料（高聚物）
高聚物是由一种或几种 简单低分子化合物经聚合而 组成的分子量很大的化合物。
4. 复合材料
复合材料是由两种或两种以上化学性质或组织 结构不同的材料组合而成。
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2. 无机非金属材料
无机非金属材料是由硅酸盐、铝酸盐、硼酸 盐、磷酸盐、锗酸盐等原料和（或）氧化物、氮 化物、碳化物、硼化物、硫化物、硅化物、卤化 物等原料经一定的工艺制备而成的材料。
传统的无机非金属材料 之一：陶瓷
普通陶瓷即传统陶瓷，是
指以粘土为主要原料与其它天
然矿物原料经过粉碎混练、成
型、煅烧等过程而制成的各种
0.1.1 按化学组成（或基本组成）分类：
1. 金属材料 2. 无机非金属材料 3. 高分子材料（聚合物）
4. 复合材料
1.金属材料
金属材料是由化学元素周期 表中的金属元素组成的材料。可 分为由一种金属元素构成的单质 （纯金属）；由两种或两种以上 的金属元素或金属与非金属元素
构成的合金。合金又可分为固溶
体和金属间化合物。
合金中的金属间化合物：
金属间化合物可分为三类，即由负电性决定的原子
价化合物（简称价化合物）、由电子浓度决定的电子
化合物（亦称为电子相）以及由原子尺寸决定的尺寸 因素化合物。除了这三类由单一元素决定的典型金属 间化合物外，还有许多金属间化合物，其结构由两个 或多个因素决定，称之为复杂化合物。
金属层状复合材料与金属基复合材料
金属层状复合材料与金属基复合材料一、金属层状复合材料与金属基复合材料的概念与分类1.1 金属层状复合材料的定义与特点金属层状复合材料是由多层金属片通过堆叠、压制或焊接等工艺制备而成的一类复合材料。
其具有以下特点： - 高强度和刚度：由于金属片的堆叠层数多，可以提高材料的强度和刚度。
- 轻质：相比传统的实心金属材料，金属层状复合材料的重量更轻。
- 耐高温：金属层状复合材料通常由高温合金制备，具有良好的高温性能。
- 优异的抗疲劳性能：金属层状复合材料能够承受长时间的重复加载而不容易疲劳破坏。
1.2 金属基复合材料的定义与特点金属基复合材料是以金属为基体，通过添加一定量的非金属相（如陶瓷颗粒、纤维等）形成的复合材料。
其具有以下特点： - 高强度和硬度：添加非金属相后可以显著提高材料的强度和硬度。
- 低密度：相对于普通金属材料，金属基复合材料的密度更低，有利于减轻结构负荷。
- 耐磨损性能：添加的非金属相可以增加金属基复合材料的耐磨损性能。
- 良好的导热性能：金属基复合材料具有良好的导热性能，适用于高温工况。
二、金属层状复合材料的制备方法与应用领域2.1 金属层状复合材料的制备方法2.1.1 堆叠法通过将多层金属片按一定顺序堆叠在一起，并加热至一定温度进行压制，形成金属层状复合材料。
### 2.1.2 焊接法利用金属的焊接工艺将多层金属片进行连接，形成金属层状复合材料。
### 2.1.3 粘结法通过在金属片之间涂布粘结剂，然后将金属片经过压制黏合在一起，形成金属层状复合材料。
2.2 金属层状复合材料的应用领域•航空航天领域：金属层状复合材料具有优异的强度和轻质特性，适用于航空航天结构件的制造，如飞机机身、发动机部件等。
•汽车领域：金属层状复合材料可以用于制造汽车车身结构，降低整车的重量，提高燃油经济性。
•建筑领域：金属层状复合材料的高强度和刚度特性，使其成为建筑结构中的重要材料，如大跨度屋顶、桥梁等。
机械材料分类
机械材料分类机械材料分类是机械工程中的一个重要内容，根据不同的性质和用途，机械材料可以分为金属材料、非金属材料和复合材料三大类。
一、金属材料金属材料是指由金属元素或金属化合物组成的材料。
金属材料具有良好的导电性、导热性和机械性能，广泛应用于机械工程中。
根据金属的化学性质和组织结构，金属材料可以分为以下几类：1.1 铁素体材料铁素体材料是由铁与碳组成的合金，主要包括普通碳素钢和合金钢。
普通碳素钢具有良好的可焊性和加工性能，适用于制造机械零件；合金钢通过添加合金元素来改善钢的性能，如增加硬度、耐磨性等。
1.2 铸铁材料铸铁材料是由铁与碳、硅等元素组成的合金，具有良好的铸造性能和低成本，广泛应用于制造大型机械零件。
根据组织结构的不同，铸铁可以分为灰铸铁、球墨铸铁和白口铸铁等。
1.3 有色金属材料有色金属材料包括铜、铝、镁、锌、铅等金属及其合金。
有色金属材料具有良好的导电性、导热性和耐腐蚀性，适用于制造电气设备、航空航天器件等。
二、非金属材料非金属材料是指除金属材料以外的材料，主要包括塑料、橡胶、陶瓷和复合材料等。
2.1 塑料材料塑料材料是由聚合物组成的高分子材料，具有良好的耐腐蚀性、绝缘性和机械性能。
根据聚合物的来源和性质，塑料材料可以分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。
2.2 橡胶材料橡胶是一种高分子弹性体，具有良好的弹性和耐磨性。
根据橡胶的来源和性质，橡胶材料可以分为天然橡胶和合成橡胶两大类。
2.3 陶瓷材料陶瓷材料是由非金属氧化物、碳化物、氮化物等组成的材料，具有良好的耐高温性和耐腐蚀性，广泛应用于制造高温器件和耐酸碱介质的部件。
三、复合材料复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成的材料，具有多种材料的优点。
根据复合材料的组成和结构，可以分为颗粒增强复合材料、纤维增强复合材料和层合复合材料等。
3.1 颗粒增强复合材料颗粒增强复合材料是将颗粒状的增强材料嵌入到基体材料中形成的材料，具有良好的耐磨性和耐冲击性，适用于制造摩擦零件和冲击负荷较大的部件。
合成材料,金属材料,复合材料的区别初三化学
合成材料、金属材料和复合材料是我们日常生活中常见的材料。
它们在各个领域发挥着重要作用，但是它们之间有着不同的特点和用途。
下面我们将详细介绍这三种材料的区别。
一、合成材料合成材料是由人工合成的材料，通常是由两种或两种以上的不同材料通过化学或物理方法进行合成。
合成材料的组成和性能可以根据实际需要进行调整和设计，因此具有很大的灵活性。
1.1 特点合成材料具有很高的强度和硬度，能够承受较大的压力和拉力。
它们的耐磨性和耐腐蚀性也很好，能够在恶劣的环境中长时间使用。
1.2 应用由于合成材料具有优异的性能，被广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑、电子产品等领域。
比如碳纤维、玻璃钢等合成材料在航空航天领域得到广泛应用，取得了很好的效果。
二、金属材料金属材料是指以金属元素为主要成分的材料，它具有良好的导电性和导热性，同时也具有良好的塑性和韧性。
金属材料在工业生产和日常生活中都有很广泛的应用。
2.1 特点金属材料具有很好的导电性和导热性，能够有效地进行电热传导。
金属材料还具有很好的可塑性和韧性，能够进行冷热加工，适用于各种加工工艺。
2.2 应用金属材料被广泛应用于建筑、机械制造、电子产品等领域。
例如铝合金材料在汽车制造和建筑领域得到广泛应用，它成为了替代钢材的重要材料之一。
三、复合材料复合材料是由两种或两种以上的材料经过一定的工艺方法进行复合制备而成的新材料。
复合材料综合了各种原材料的优点，具有很高的性能与多样化的组合方式，因此得到了广泛的应用。
3.1 特点复合材料具有很高的强度和刚度，同时也具有很好的韧性和耐腐蚀性。
它们的重量较轻，密度小，以及绝缘性能好等优点，使得它成为了一种理想的结构材料。
3.2 应用复合材料在航空航天、汽车制造、体育器材等领域得到了广泛应用。
以碳纤维复合材料为例，它在航空航天领域得到了广泛应用，成功地解决了传统金属材料无法满足的需求。
合成材料、金属材料和复合材料在材料科学领域各自发挥着重要的作用。
物资材料百科知识
物资材料百科知识物资材料是现代社会生产和生活中不可或缺的元素，它们广泛应用于各个领域，从建筑、制造、交通到医疗、能源和环保等。
本文将为您介绍一些常见的物资材料及其相关的百科知识。
一、金属材料金属材料是最古老和广泛应用的一类材料，它们具有良好的导电性、导热性和延展性。
常见的金属材料包括钢铁、铜、铝、金、银等。
金属材料在建筑、制造和交通等领域发挥着重要作用，如建筑结构、车辆和机器制造等。
二、塑料塑料是一种由有机高分子化合物制成的材料，它们具有轻便、耐腐蚀和绝缘等特点。
塑料在日常生活中应用广泛，如包装材料、家电、玩具等。
然而，塑料的不可降解性也带来了环境污染问题，因此环保型的可降解塑料正逐渐受到关注。
三、玻璃玻璃是一种无机非金属材料，它们具有透明、硬度高和化学稳定性好的特点。
玻璃在建筑、光学、化学和艺术等领域应用广泛，如窗户、眼镜、试管等。
此外，随着科技的发展，新型的玻璃材料如石英玻璃、光学玻璃和陶瓷玻璃等也不断涌现。
四、复合材料复合材料是由两种或多种材料组成的新型材料，它们通过复合效应可以获得单一材料所不具备的优异性能。
常见的复合材料包括玻璃钢、碳纤维复合材料和树脂基复合材料等。
复合材料在航空航天、汽车和体育用品等领域应用广泛，如飞机机身、汽车外壳和弓箭等。
五、建筑材料建筑材料是用于建造房屋、道路和桥梁等基础设施的材料。
常见的建筑材料包括水泥、沙子、石料和砖等。
这些材料具有抗压、抗拉和抗弯等特点，能够承受较大的载荷并保持结构的稳定性。
同时，随着科技的发展，新型的建筑材料如绿色建材和智能建材也不断涌现。
六、胶粘剂与密封剂胶粘剂与密封剂是用于连接或密封不同材料的一种物质。
它们具有粘附力强、耐久性好和防水等特点，能够保证连接的牢固性和密封的可靠性。
胶粘剂与密封剂广泛应用于建筑、制造和交通等领域，如玻璃安装、管道连接和汽车维修等。
总结：物资材料在我们的生活和生产中发挥着重要作用。
了解不同材料的性质和应用场景有助于我们更好地选择和使用它们，以实现资源的有效利用和提高生产效率。
材料的四大分类
材料的四大分类
一、材料的分类
1、金属材料：包括金属和合金。
2、有机高分子材料：如合成塑料、纤维、橡胶、天然的羊毛棉花等。
3、无机非金属材料：包括玻璃、陶瓷。
4、复合材料：由两种以及两种以上的材料组成，如水泥。
二、材料的性质与用途
不同的材料由于组成和结构不同，具有不同的性质和不同的用途。
例如，金属材料具有导电、导热性好，化学性质稳定，耐热，耐腐蚀和工艺性好等优良性能，是现代电子、机械、轻工、仪表、航空航天等技术领域不可缺少的材料。
钢铁是目前应用最广泛的材料，修房造屋，铺路架桥，制造机器设备，制造飞机、轮船、大炮等都要用到钢铁。
传统陶瓷材料一般硬度较高，但可塑性较差，在食器、装饰上广泛使用，人们日常使用的瓷器、水缸、瓦盆等硬而脆的日用品，属于传统的陶瓷制品。
新型陶瓷也称精细陶瓷，是以人工合成的高纯超细粉末为原料.在严格控制的条件下，经过成型、烧结等程序制成的具有微细结晶组织的材料，具有优越的物理、化学和生物性能，其应用范围更加广泛。
三、天然材料和人造材料
天然材料指自然界已有、未经加工或基本不加工就可直接使用的材料，即直接来自大自然的材料。
如棉花、沙子、石材、蚕丝、煤矿、石油、铁矿、亚麻、羊毛、皮革、粘土、石墨等。
人造材料又称合成材料，是指人为地把不同物质经化学方法或聚合作用加工而成的材料，即不是直接来自大自然，而是科学家创造出来的材料，其性质与原料不同，如塑料、玻璃、钢铁等。
在人造材料中，塑料、合成纤维和合成橡胶被称为三大有机合成材料。
金属层状复合材料与金属基复合材料
金属层状复合材料与金属基复合材料1. 介绍金属层状复合材料和金属基复合材料是现代工程领域中常用的新型材料。
它们由不同种类的金属或金属与非金属组成，通过特定的加工工艺和界面结合方式形成复合结构。
这些材料具有优异的力学性能、耐腐蚀性能和热传导性能，被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。
2. 金属层状复合材料2.1 定义和组成金属层状复合材料由两种或多种不同厚度的金属片按一定顺序叠加而成。
每一层金属片被称为一道或一片，它们通过界面结合在一起。
通常，这些界面可以通过机械锁定、冷焊接或粘接等方式实现。
2.2 特点和应用金属层状复合材料具有以下特点：•强度高：由于不同种类的金属具有不同的力学性能，叠加在一起可以充分利用各种金属的优点，提高整体强度。
•耐腐蚀性好：通过选择耐腐蚀性能好的金属作为界面材料，可以提高复合材料的耐腐蚀性能。
•热传导性能好：金属层状复合材料中金属之间的界面接触面积大，热传导效率高，适用于需要良好热传导性能的场合。
金属层状复合材料在航空航天、汽车制造和电子设备等领域有广泛的应用。
在飞机结构中使用金属层状复合材料可以减轻重量、提高强度；在汽车发动机中使用金属层状复合材料可以提高散热效果、延长使用寿命；在电子设备中使用金属层状复合材料可以提高散热性能、保护电路。
3. 金属基复合材料3.1 定义和组成金属基复合材料是以金属作为基体，通过添加一定比例的非金属相（如陶瓷颗粒、纤维等）来改善其力学性能和功能特性的复合材料。
非金属相可以均匀分布在金属基体中，也可以形成离散的颗粒或纤维。
3.2 特点和应用金属基复合材料具有以下特点：•强度高：添加非金属相可以增加金属基体的强度、硬度和刚性，提高整体力学性能。
•耐磨损性好：非金属相具有较高的硬度和耐磨损性，可以提高复合材料的耐磨损性能。
•导电性能良好：金属基复合材料仍然保持了金属的导电性能，适用于需要导电功能的场合。
金属基复合材料在航空航天、汽车制造和电子设备等领域也有广泛的应用。
复合材料和金属材料的他们失效形式的差异
复合材料和金属材料的失效形式的差异引言•复合材料和金属材料的应用广泛，但由于其结构和材料的差异，它们的失效形式也有所不同。
•本文将深入探讨复合材料和金属材料的失效形式的差异，并对其进行比较和分析。
复合材料的失效形式强度失效1.复合材料的强度失效常见于负载超过其极限设计负载时。
2.强度失效通常以复合材料的断裂和压缩屈曲为主要形式。
疲劳失效1.复合材料在长期循环负载下容易发生疲劳失效。
2.疲劳失效主要表现为材料的疲劳裂纹扩展和损伤累积。
腐蚀失效1.部分复合材料易受化学物质侵蚀而发生腐蚀失效。
2.腐蚀失效主要体现为复合材料的表面腐蚀、渗透和破坏。
热失效1.复合材料在高温环境下易发生热失效。
2.热失效通常表现为材料的软化、熔化或氧化。
显微结构失效1.复合材料的显微结构失效主要由于纤维和基质界面的脱粘、断裂或破坏引起。
2.显微结构失效会导致复合材料的性能下降和强度减弱。
金属材料的失效形式塑性失效1.金属材料的塑性失效主要发生在超过其屈服强度时。
2.塑性失效通常以金属材料的塑性变形、颈缩和断裂为主要形式。
疲劳失效1.金属材料在循环负载下易发生疲劳失效。
2.疲劳失效主要表现为金属材料的裂纹扩展和断裂。
腐蚀失效1.金属材料易受化学物质侵蚀而发生腐蚀失效。
2.腐蚀失效主要体现为金属材料的表面腐蚀、渗透和破坏。
热失效1.金属材料在高温环境下易发生热失效。
2.热失效通常表现为材料的软化、熔化或氧化。
制造缺陷失效1.金属材料制造过程中可能存在缺陷，如气孔、夹杂物等。
2.制造缺陷失效会导致金属材料的脆化和断裂。
结论•复合材料和金属材料的失效形式主要体现在强度失效、疲劳失效、腐蚀失效、热失效以及制造缺陷失效等方面。
•复合材料的失效形式主要表现为断裂、压缩屈曲、疲劳裂纹扩展、腐蚀、热软化和显微结构损伤。
•金属材料的失效形式主要表现为塑性变形、断裂、疲劳裂纹扩展、腐蚀、热软化和制造缺陷。
•在材料选择和设计中，需要考虑不同材料的失效形式，以提高材料的可靠性和使用寿命。
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性能：韧性好，强度高，质量轻
2、航空、航天领域的复合材料 1）机翼、机身、导弹壳体的复合材料组成 基体：金属 增强体：纤维（碳纤维、氧化铝纤维等） 性能：耐高温、导电导热性好、不易老化，密度小 2）机身隔热复合材料： 基体：陶瓷 增强体：碳纤维、碳化硅纤维等 性能：耐高温、韧性好
Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag、 _________________________________ Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2
氧化性酸
浓硝酸
稀硝酸 盐 AgNO3 、 FeCl3
2.铜的重要化合物
(1)CuO ： ______ 黑 色难溶于水的固体，与酸可以反应，可以用 H2、CO、Al还原出Cu。
D.滴一滴硝酸在币的表面，观察现象
2、黄金的纯度以K为单位来表示，24K的 黄金是纯金，12K的黄金含50％的金，其 余是银和铜。 （1）18K的黄金含金多少？ （2）为什么经常用掺入其他金属的黄金 作首饰？
金合金比纯金易加工、强度高、耐磨损、成本低。
4、金属的共性
金 属 单 质 的 基 本 性 质
1、生铁、普通钢、不锈钢有什么区别？不锈钢 为什么不易锈蚀？ 加入
生铁 降碳 普通钢 (含碳较多) (含碳较少)
镍铬
特种钢 (不锈钢)
钢的含碳量越低，硬度越低，韧性越好。
由于铬元素的加入，能使钢材表面形成致密 且坚固的氧化膜，防止内部铁与外界物质接触。 镍元素的加入，使不锈钢在酸碱盐的水溶液 中也能具有很好的化学稳定性和耐腐蚀性。
①氧化铜高温下分解：
4CuO =
高温
2Cu2O+O2↑
蓝 色，可作为水的检验依据： ②无水 CuSO4 遇水变 _______ △ CuSO4＋5H2O↑， CuSO4· 5H2O 受热易分解：CuSO4· 5H2O===== 白色 蓝色晶体受热转化为____________ 粉末。
1. (1)一位收藏者有一枚表面是黑色、且有少量 绿色锈状物的货币，则这肯定是____币。铜绿可 以用化学方法除去，试写出除去铜绿而不损伤器 物的化学方程式：_________。 (2)不法分子有时用铜锌合金制成假金币行骗。 下列方法中，能有效鉴别其真假的是_____。 A.观察颜色 B.查看图案 C.用手掂量轻重
合金
①合金： 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合金特点： a.合金的熔点一般比它的各成分金属的低。 b.合金的硬度、强度一般比它的各成分金 属大。
1、生铁、普通钢、不锈钢有什么区别？不锈钢 为什么不易锈蚀？ 2、金、银、铜有怎样的物理性质？ 3、铜制水管生锈呈绿色，如何形成的？铜常用作 水管的原因？铜导线用时间较长，与电源插座之 处变黑是为什么？铜还与哪些非金属反应？ 4、总结金属的共性
大多数在常温下是固体 物 理 性 质 大多数呈银白色,有金属光泽 大多数有延展性,是电和热的良导体 化 学 性 质 多数可与O2、 Cl2等活泼非金属反应 大多数可与酸反应 与盐的相互置换
还原性
二、复合材料
材料
金属材料 无机非金 属材料 有机合成 材料
实例
钢铁
优点
硬度大 易加工 抗腐蚀 耐高温 耐腐蚀
化学活动性：Cu＞Ag＞Au
我国使用最早的合金 青铜（含锡、铅）
司母戊鼎
象尊
斗牛
麒麟
马踏飞燕
工业上常用铜合金来制造各种机械零件
3、铜制水管生锈呈绿色，如何形成的？铜常用于 作水管的原因？铜导线用时较长，与电源插座之 处变黑是为什么？铜还与哪些非金属反应？
△
2Cu+O2=2CuO
△
2Cu+S=Cu2S
缺点
易被腐蚀 易破碎 易老化 不耐高温
普通玻璃
塑料
1、复合材料的概念： 将两种或两种以上的性质不同的材料经过 特殊的加工制成的材料称为复合材料。 2、复合材料的组成： 基体― 起粘结作用 复合材料
增强体―起骨架作用
玻璃钢 玻璃钢 基体：合成树脂 增强体：玻璃纤维
2）、碳纤维复合材料 碳纤维复 合材料
2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3
铜的化合物
CuO
Cu2O
CuSO4· 5H2O
CuSO4
2Cu+O2=2CuO
2Cu+S=Cu2S
2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3
△
△
浓硫酸
________________________ ___________________________ _____ ___________________________ ___
(2)Cu(OH)2：_____ 蓝 色难溶物，与酸可以反应，与稀H2SO4反应 Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O ，受热分解 的离子方程式为 ______________________________
为____________ 和H2O。 CuO
(3)铜盐
碱式碳酸铜 ，是铜绿的成分，它 ①Cu2(OH)2CO3的名称为_____________ 是铜在潮湿的空气中被锈蚀的结果，它受热易分解： Cu ________________________________ 2(OH)2CO3△,2CuO＋H2O＋CO2↑ 。
1、你能说出普通玻璃、普通钢、玻璃钢的 区别吗？ （钢化玻璃）
普通玻璃
Na2SiO3 主要组成元 CaSiO SiO 3、 2
普通钢
Fe、C 金属材料
玻璃钢
玻璃纤维 合成树脂 复合材料
合金
有色
中碳 低碳
建筑中的杰作——鸟巢
重达42000吨的钢结构自立于地面
锰钢制成的钢轨
不锈钢制成的餐具
2、金、银、铜有怎样的物理性质？
①色泽： Au：黄色；Ag：银白色；Cu：紫红色。 ②延展性：Au ＞Ag＞Cu ③传热性： Ag＞Cu＞Au ④导电性：Ag＞Cu＞Au
K Ca Na Mg ……(H) Cu Hg Ag Pt Au
金属材料与复合材料
1、了解不锈钢不易锈蚀的原因。 2、了解金、银和铜的主要性质及应用。 3、了解常见复合材料及应用。
4、感受化学与生产、生活的密切关系，增强
学好化学服务社会的责任感和使命感。
一、
黑色金属材料： 铁、铬、锰及其合金构成的材料。 分类 有色金属材料：: 除黑色金属以外的其他金属材料。