3.1合金.ppt

第三章　探索生活材料 第一节　合　　金 学习 目标 1.了解合金的定义及特点。 2.认识金属单质与合金在性能上的差异，知道生活中常见合金的组成。 3.了解铁合金、铝合金和铜合金的组成、性能和用途。 一、认识合金 1.合金的概念：合金是由两种或两种以上的_____(或_____与 _______)熔合而成的具有金属特性的物质。 2.合金的性能：合金与各成分金属相比，具有许多优良的 _____、_____或_____的性能。 (1)合金的硬度_____。 (2)多数合金的熔点比各成分金属的___。 (3)合金的性能可以通过所添加的合金元素的_____、_____和 生成合金的条件来调节。 金属 金属 非金属 物理 化学 机械 较大 低 种类 含量 二、合金的种类 1.铁合金： (1)生铁和钢的比较。 铁合金 生　铁 钢 含碳量 _________ __________ 组成元素 _________ _______，合金钢中还有其他元素 机械性能 _______，___________ 有良好的_______，机械性能好 机械加工 可___不可___ 可铸、可___ 用途 较小，如制造机座、管道 广泛，如制造机械和交通工具等 2%～4.3% 0.03%～2% 铁、碳等 铁、碳 硬度大 抗压，性脆 延展性 铸 锻 锻 (2)钢的分类。 含碳量 较大 较强 一定量的一种或几种其他元素 不同性能 (3)不锈钢。 ①性能：不锈钢是最常见的合金钢，它的合金元素主要是_______。不锈钢在大气中比较稳定，不容易生锈，具有很强的___________。 ②用途：不锈钢具有的优良性能，使它在化工生产、医疗器械制造、建筑装饰业及人类生活中得到广泛的应用。生活中常见的医疗器械、厨房用具和餐具等很多都是用不锈钢制成的。 Cr、Ni 抗腐蚀能力 2.铝合金和铜合金： (1)铝合金。 ①合金元素：___________________及稀土元素等。 ②硬铝：由Al与___________和Si等元素组成的合金，它的密 度___、强度___，具有较强的_______能力。适用于制造飞机 和航天器。 (2)铜合金。 ①黄铜：合金元素是___。 ②青铜：合金元素是___。 Cu、Mg、Si、Mn、Zn Cu、Mg、Mn 小 高 抗腐蚀 Zn Sn 3.新型合金： (1)储氢合金。 ①储氢合金的定义：能够__________，并与H2结合成金属氢化物的材料。 ②对储氢合金的要求。 a._________； b._______________________，即金属氢化物既容易形成，稍稍加热又容易分解。 (2)钛合金：重量轻、强度高、韧性好、耐腐蚀。 (3)其他还有耐热合金、形状记忆合金等。 大量吸收H2 储氢量大 室温下吸、放氢的速率快 1.合金与纯金属结构以及性能的比较： 纯　金　属 合　　金 结构 硬度 纯金属内原子大小、形状一致，容易相对滑动，硬度小 合金内各金属原子的大小不一致，改变了原有规则的排列，原子层之间滑动困难，硬度大 熔点 金属原子排列规则，原子间的相互作用力大，熔点高 金属原子排列不规则，原子之间的相互作用力小，熔点低 2.铝的发现和使用比铁、铜等金属晚的原因： 人类使用材料的进化顺序：石器时代→铜器时代→铁器时代→铝制品。因为铜、铁、铝的金属活动性逐渐增强，要将它们的化合物还原为金属单质的难度逐渐增大，铜和铁的冶炼用热还原法，而铝的冶炼用电解法。 3.不锈钢抗腐蚀的原因： 不锈钢中添加的元素主要是Cr和Ni，Cr是防氧化元素，使不锈钢表面形成一层致密的氧化物保护膜，防止内部的Fe与外界物质接触；Ni是防腐蚀元素，使不锈钢在多种酸、碱、盐溶液中也能具有很好的化学稳定性和耐腐蚀性。 4.重要的合金类型与主要的性质和用途： 名　称 组　成 主要性质 主要用途 铁合金 生铁 含碳量2%～4.3% 硬度大，抗压、性脆 制造机座、管道等 钢 含碳量0.03%～2% 有良好的延展性，机械性能好 用途最广，制造机械和交通工具等 铝合金 含有镁等 强度和硬度都比纯铝和纯镁大 火箭、飞机、轮船等制造业 硬铝 含铜4%、镁0.5%、锰0.5%、硅0.7% 强度和硬度都比纯铝大 火箭、飞机、轮船等制造业 名　称 组　成 主要性质 主要用途 黄铜 含锌20%～36%，少量锡、铅、铝 有良好的强度和塑性、易加工、耐腐蚀 机器零件如轴承、齿轮等 青铜 含锡10%～30% 有良好的强度和塑性、耐磨、耐腐蚀 机器零件如轴承、齿轮等 钛合金 含铝6%、钒4% 耐高温、耐腐蚀、高强度 用于宇航、飞机、造船、化学工业 金合金 加入银、铜、稀土元素等 有光泽、易加工、耐磨、耐腐蚀、易导电 金饰品、电子元件、钱币、笔尖 类型一 合金的性质与用途 【示范题1】下列有关合金的性质说法不正