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1、 第三节第三节 用途广泛的金属材料用途广泛的金属材料 在日常生产、生活和科学技术中，金在日常生产、生活和科学技术中，金属材料是非常重要的。我们周围的很多物属材料是非常重要的。我们周围的很多物品都是由金属材料制成的。品都是由金属材料制成的。人类使用材料的进化顺序：人类使用材料的进化顺序：材料的分类材料的分类:石器时代石器时代铜器时代铜器时代铁器时代铁器时代材材 料料金属材料金属材料非金属材料非金属材料合成高分子材料合成高分子材料智能材料智能材料合金材料合金材料纯金属纯金属功能功能高高分子材料分子材料分离膜分离膜传感膜传感膜热电膜热电膜仿生材料仿生材料隐形材料隐形材料液晶材料液晶材料合成材料合成材
2、料思考与交流思考与交流: : 下列物品都使用了哪种材料下列物品都使用了哪种材料? ?一、常见合金的重要应用一、常见合金的重要应用: 学与问学与问 初中曾学过有关合金的一些知识，初中曾学过有关合金的一些知识，你还记得什么是合金吗？合金有哪你还记得什么是合金吗？合金有哪些优良的性质？些优良的性质？ 合合金金是是由由一一种种金金属属跟跟其其他他一一种种或或几几种种金金属属（或或金金属属跟跟非非金金属属）一一起起熔熔合合而而成成的的具具有有金金属属特特性性的的物物质质。合合金金属属于于混混合合物。物。 合合合合金金金金具具具具有有有有许许许许多多多多优优优优良良良良的的的的物物物物理理理理、化化化化学
3、学学学或或或或机机机机械械械械性性性性能能能能，在在在在许许许许多多多多方方方方面面面面不不不不同同同同于于于于各各各各组组组组分分分分金金金金属属属属，例例例例如如如如，合合合合金金金金的的的的硬硬度度一一一一般般般般比比比比它它它它的的的的各各各各成成成成分分分分金金金金属属属属的的的的大大，合合合合金金金金的的的的熔点熔点比各成分的金属比各成分的金属比各成分的金属比各成分的金属低。低。 你知道合金在生你知道合金在生活中有哪些用途吗？活中有哪些用途吗？举出一些例子。举出一些例子。学学 与与 问问 在在工工农农业业生生产产和和日日常常生生活活中中，我我们们很很少少使使用用纯纯金金属属，而而主
4、主要要使使用用合合金金，常常见见的的合合金金有有铜合金铜合金、铁合金铁合金和和铝合金铝合金等。等。、铜合金：我国使用最早的合金 (3) (3)白铜白铜： 主要含铜、镍和锌（少量锰）主要含铜、镍和锌（少量锰） ，它不容易生铜绿，它不容易生铜绿，常用于制造精密仪器和装饰品。常用于制造精密仪器和装饰品。(1)(1)青铜青铜: : 主要含铜、锡和铅，有良好的强度和主要含铜、锡和铅，有良好的强度和塑性、耐磨、耐腐蚀，主要用于制造机器塑性、耐磨、耐腐蚀，主要用于制造机器零件如轴承、齿轮等。零件如轴承、齿轮等。(2)黄铜黄铜： 主要含铜和锌（少量锡、铅、铝），有良好的强主要含铜和锌（少量锡、铅、铝），有良好
5、的强度和塑性、易加工、耐腐蚀，主要用于制造机器零件、度和塑性、易加工、耐腐蚀，主要用于制造机器零件、仪表和日用品。仪表和日用品。钢钢 碳素钢碳素钢铁和碳的合金铁和碳的合金合金钢：在碳素钢中加合金钢：在碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、钼、入铬、锰、钨、镍、钼、钴、硅等合金元素钴、硅等合金元素低碳钢低碳钢-含碳量低于含碳量低于0.3%中碳钢中碳钢-含碳量含碳量0.3%0.6%高碳钢高碳钢-含碳量高于含碳量高于0.6% 钢钢 的的 种种 类类（1）钢：用量最大,用途最广的合金镍、铬镍、铬-不锈钢，抗腐性强，不易氧化不锈钢，抗腐性强，不易氧化铬、钨铬、钨-硬度大，韧性很强硬度大，韧性很强锰、硅锰、硅-韧性
6、特强韧性特强2、铁合金：生铁和钢铁的合金生铁钢 C%2%4.3%0.03%2%其他杂质Si、Mn、S、P （较多）Si、Mn、S、P （较少） 机械性能 质硬而脆、 无韧性坚硬、韧性大、 可塑性好。 生铁与钢的比较生铁与钢的比较名称名称组成组成 主要性质主要性质主要用途主要用途铝合金铝合金含镁含镁10%10% 30%30%硬度和强度都比硬度和强度都比纯铝和纯镁大纯铝和纯镁大火箭、飞机、轮火箭、飞机、轮船等制造业船等制造业硬铝硬铝含铜含铜4%4%、 镁镁0.5%0.5%、 锰锰0.5%0.5%、 硅硅0.7%0.7%硬度和强度都比硬度和强度都比纯铝和纯镁大纯铝和纯镁大火箭、飞机、轮火箭、飞机、轮
7、船等制造业船等制造业钛合金钛合金含铝含铝6%6% 钛钛4 4% %耐高温、耐腐蚀、耐高温、耐腐蚀、高强度高强度用于飞机、宇航、用于飞机、宇航、化学工业化学工业金合金金合金加入银、铜、加入银、铜、稀土元素等稀土元素等有光泽、易加工、有光泽、易加工、耐磨耐腐蚀耐磨耐腐蚀金饰品、电子元金饰品、电子元件、钱币、笔尖件、钱币、笔尖其它几种常见合金的组成、性质和用途其它几种常见合金的组成、性质和用途 注：注：黄金的特点之一就是柔软，人们常在黄金的特点之一就是柔软，人们常在黄金中加入银、铜、锌等金属以增加黄金的强黄金中加入银、铜、锌等金属以增加黄金的强度和韧性。度和韧性。黄金的纯度越高其越黄金的纯度越高其越
8、柔软，柔软，纯度越纯度越低其越硬。黄金的纯度在低其越硬。黄金的纯度在珠宝首饰行业通常用珠宝首饰行业通常用K K表示。表示。K K数与含金量的关系式：数与含金量的关系式：Au % = K / 24 100% Au % = K / 24 100% ，即即1 1K=4.166% K=4.166% 如如1818K K（75%75%）、）、22K22K（91.6%91.6%）、）、24K24K（100%100%） 理论说法，实际不存在，但有足金（含金量理论说法，实际不存在，但有足金（含金量不少于不少于9999）、千足金（含金量不少于）、千足金（含金量不少于99.999.9）的说法的说法 某某家家庭庭准准
9、备备装装修修窗窗户户( (计计划划使使用用1010年年),),可可供供选选用用的的材材料料有有: :木木材材、钢钢铁铁、铝铝合合金金、塑塑钢钢。请请讨讨论论选选用用哪哪种种材材料料比比较较好好？说明理由。说明理由。思思 考考 与与 交交 流流二、正确选用金属材料：二、正确选用金属材料： 选选用用材材料料时时，常常常常考考虑虑经经下下几几个个方方面面：主主要要用用途途、外外观观、物物理理性性质质、化化学学性性质质、价价格格、加加工工难难度度、日常维护、对环境的影响等。日常维护、对环境的影响等。 20032003年底以来全国各地建筑年底以来全国各地建筑材料价格都出现了上涨的情况。比材料价格都出现了
10、上涨的情况。比如，钢材涨价超过了如，钢材涨价超过了50%50%，水泥涨，水泥涨价超过了价超过了30%30%，木材涨价超过了，木材涨价超过了10%10%。 性能性能价格价格 制造安装成本制造安装成本木材木材一般一般适中适中 较高较高钢铁钢铁耐用、牢固耐用、牢固适中适中 适中适中铝合金铝合金质轻高强、美质轻高强、美观、耐腐蚀观、耐腐蚀适中适中 适中适中塑钢塑钢保温隔热、隔保温隔热、隔音降噪音降噪较高较高 较高较高讨论内容与结果讨论内容与结果 选用金属材料时应该考虑的因素：主要用选用金属材料时应该考虑的因素：主要用途、外观、物理性质、化学性质、价格、加工途、外观、物理性质、化学性质、价格、加工难度、
11、日常维护、对环境的影响等。难度、日常维护、对环境的影响等。小小 结结选择方案：铝合金选择方案：铝合金实践活动实践活动 请你扮演下列不同的角色对请你扮演下列不同的角色对“是否应该是否应该停止使用铝质饮料罐停止使用铝质饮料罐”谈一谈自己的看法？谈一谈自己的看法？A A、饮料公司老板的心思饮料公司老板的心思B B、开采铝矿工人的声音开采铝矿工人的声音C C、生产铝质饮料罐工人诉求生产铝质饮料罐工人诉求D D、售货员的话售货员的话E E、消费者有话要说消费者有话要说F F、环保官员的呼吁环保官员的呼吁G G、公司回收人员的说法公司回收人员的说法 - -听证会共识听证会共识 使用铝质饮料罐有利有弊，但回收铝使用铝质饮料罐有利有弊，但回收铝质饮料罐是目前扬长避短的最有效也是最质饮料罐是目前扬长避短的最有效也是最急迫的做法。环境保护是全社会的共识，急迫的做法。环境保护是全社会的共识，投身环保，不只是你我的责任。投身环保，不只是你我的责任。科学视野：用途广泛的稀土金属科学视野：用途广泛的稀土金属中国的改革总中国的改革总设计师邓小平设计师邓小平同志早在同志早在19921992年春南巡时就年春南巡时就指出：指出：“中东有中东有石油，中国有石油，中国有稀土，稀土，一一定要把稀土的定要把稀土的事情办好，把事情办好，把中国稀土的优中国稀土的优势发挥出来。势发挥出来。”
