金属材料（第2课时）高一化学人教必修第一册PPT课件.pptx

金属材料（第2课时）高一化学人教必修第一册PPT课件

金属材料概述金属元素及其性质金属材料结构金属材料制备与加工金属材料性能及其测试方法金属材料应用与环境保护目录CATALOGUE

01金属材料概述

金属材料定义金属材料包括纯金属以及由两种或两种以上金属或非金属经过合金化过程形成的合金。金属材料特性导电性、导热性、延展性、可塑性、强度、硬度以及抗腐蚀性。金属材料定义与特性

特种金属材料包括高强度钢、高温合金、耐蚀合金等。这类材料具有特殊的物理、化学性能，在石油、化工、核工业等领域有重要作用。黑色金属材料以铁为主要成分，包括碳素钢、合金钢、铸铁等。广泛应用于建筑、机械、汽车、船舶等领域。有色金属材料包括铜、铝、镁、钛等及其合金。因其良好的导电性、导热性、耐腐蚀性等特点，在电气、电子、航空航天等领域有广泛应用。金属材料分类及应用

金属材料是工业、农业、科技发展的基础各种机械、设备、工具都离不开金属材料。金属材料在国民经济中占有重要地位钢铁工业是国家基础工业之一，直接影响其他行业的发展。金属材料是国家实力的重要标志特种金属材料的研制和应用程度反映了一个国家的科技和工业实力。金属材料在社会发展中重要性

02金属元素及其性质

银灰色，密度大，导电和导热性能良好，强度和硬度较高。铁(Fe)紫红色，导电和导热性能极好，可塑性强，抗腐蚀。铜(Cu白色，轻盈，导电和导热性能好，抗腐蚀。铝(Al)蓝白色，硬度较高，抗腐蚀，常用于镀层保护。锌(Zn)典型金属元素介绍

金属元素性质分析金属光泽金属表面反射光线的能力很强，使它们具有特有的光泽。良导体金属内部自由电子的移动使得它们成为电和热的良导体。塑性变形金属在受到外力作用时可以发生塑性变形，而不会断裂。化学反应性金属容易与氧、硫等非金属元素发生化学反应，形成化合物。

金属元素与周期表关系周期性01金属元素的性质随着原子序数的增加而呈现周期性的变化。族特性02同一族的金属元素具有相似的化学性质，因为它们的价电子构型相同。过渡金属03位于周期表的中间区域，包括副族元素和第VIII族元素，具有较高的密度、熔点和沸点。金属性与非金属性的变化趋势04从左到右，在同一周期中，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强；从上到下，在同一族中，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。

03金属材料结构

晶体结构基本概念及原理晶体具有规则的几何外形、固定的熔点和沸点、各向同性或各向异性的固态物质。晶胞晶体中最小的平行六面体单元，它可以通过平移、旋转、对称等方式填满整个晶体。晶格晶胞在空间上按一定规律排列所构成的几何图形，是晶体的基本骨架。晶系根据晶胞参数（边长、夹角）及晶胞中原子的排列方式，将晶体分为7大晶系。

晶胞为立方体，每个顶点、面心或体心均有可能被原子占据，如简立方、体心立方、面心立方等。晶胞为六方柱体，底面的六个顶点与顶面的六个顶点相对应，如石墨、六方最密堆积等。晶胞为四方柱体，底面为正方形，顶面与底面平行且相似，如钨、钼等金属的晶体结构。晶胞为菱形六面体，每个顶点、面心、三分之一或四分之一点均有可能被原子占据，如菱方硫铁矿等。典型晶体结构分析立方晶系六方晶系四方晶系菱方晶系

晶体缺陷对性能影响晶体中原子或离子空位、间隙原子等引起的缺陷，对晶体的密度、导电性、热导率等性能产生影响。点缺陷晶体中沿某一方向上的原子排列出现偏差，如位错、滑移等，对晶体的强度、塑性等力学性能产生影响。晶体中由大量点缺陷、线缺陷、面缺陷聚集而成的缺陷，如空洞、气泡、夹杂物等，对晶体的整体性能产生严重影响。线缺陷晶体中较大范围内的原子排列不规则或缺失，如晶界、孪晶界等，对晶体的耐腐蚀性、热稳定性等性能产生影响。面缺缺陷

04金属材料制备与加工

通过熔炼、铸造、锻压等工艺将金属原材料加工成所需形状和性能的金属材料。制备原理电炉熔炼、感应炉熔炼、真空熔炼等，适用于不同金属材料的熔炼。熔炼方法砂型铸造、熔模铸造、压力铸造等，适用于不同形状和性能的铸件。铸造方法金属材料制备方法及原理010203

塑性变形金属材料在受到外力作用时，内部晶粒发生滑移、变形等，导致材料形状改变而性能不发生变化。再结晶塑性变形后的金属材料在加热过程中，晶粒重新生长，恢复原有性能。相变金属材料在加热或冷却过程中，内部组织结构发生改变，导致性能发生变化。加工过程中组织结构变化

包括塑性、韧性、硬度、导热性等，直接影响加工难易程度和制品质量。加工性能调整化学成分、热处理、控制加工变形和再结晶等，可显著提高加工性能。例如，提高钢中的碳含量可提高其硬度，但同时降低其塑性和韧性。优化措施加工性能及优化措施

05金属材料性能及其测试方法

力学性能指标及测试方法强度性能指标如抗拉强度、抗压强度、抗弯强度等，通过力学试验测定。塑性指标如伸长率、断面