用途广泛的金属材料 2

第三节 用途广泛的金属材料1.认识金属与合金在性能上的主要差异。 2.知道生活中常见合金铁合金及铜合金 的主要成分及性能。 3.通过实践活动认识如何正确使用金属 及如何爱护金属资源。

合金的广泛应用

合金

学与问

一、 常见合金的重要应用

1、合金：两种或两种以上的金属(或金属跟非金 属)熔合而成的具有金属特性的物质

2、合金具有许多优良的物理、化学或机 械性能。 ◇ 硬度大于各成分金属 ◇ 熔点低于各成分金属

3、铜合金

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青铜(含锡、铅)

司母戊鼎

现代建筑的门窗框架、常用电解加工成古铜 色的硬铝制品。硬铝是： Al–Cu–Mg–Mn–Si 合金

4、 生铁 (含碳量在2%~4.3%之间,还含 铁 硅、锰及少量硫、磷 ) 合 低碳钢(含碳0.03%~0.3% ) 金 碳素钢 中碳钢(含碳0.3%~0.6% ) 高碳钢 (含碳0.6%~2% ) 钢

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合金钢钢的特性用途

钢的含碳量越低，韧性越好，硬度越低； 含碳量越高，韧性越差，硬度越高。

二、正确选用金属材料思考与交流某家庭准备装修门 窗(计划使用十年), 可共选用的材料有： 木材、钢板、铝合金、 塑钢、,请分析每种 材料的性能、价格、 安装成本、利弊等， 进行讨论分析，选用 何种材料好？

提示选择材料时， 需考虑主要用途、 外观、物理性质、 化学性质、价格、 加工难度、日常维 修、对环境的影 响………。

科学视野：用途广泛的稀土金属 稀土元素是镧系元素系稀土类元素群的总称，包含钪Sc、 钇Y及镧系中的镧La、铈Ce、镨Pr、钕Nd、钷Pm、钐 Sm、铕Eu、钆Gd、铽Tb、镝Dy、钬Ho、铒Er、铥Tm、 镱Yb、镥Lu,共17个元素。稀土元素能与其它元素组成 品种繁多、功能千变万化，用途各异的新型材料，被称为 “现代工业的维生素，和神奇的新材料宝库。” 我国稀土资源占世界稀土资源的80%,以氧化物(REO) 计达3 600万吨，远景储量实际是1亿吨。我国稀土资源分 南北两大块。 ——北方：轻稀土资源，集中在包头白云鄂博特等地， 以后在四川冕宁又有发现。主要含镧、铈、镨、钕和少量 钐、铕、钆等元素； ——南方：中重稀土资源，分布在江西、广东、广西、 福建、湖南等省，以罕见的离子态赋存与花岗岩风化壳层 中，主要含钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、

钇和镧、钕等元素。 稀土作为基体元素能制造出具有特殊“光电磁”性能 的多种功能材料，如稀土永磁材料，稀土镍氢电池材料， 稀土荧光材料，稀土催化剂。稀土激光材料，稀土精密陶 瓷材料。生物工程材料等，它们都是发展电子信息产业， 开发新能源，治理环保和国防尖端技术等方面

必不可缺少 的材料。例如稀土永磁材料(钕铁硼永磁)是当今磁性最 强的永磁体，它被称“一代磁王”。稀土永磁材料现已广 泛的用到了微型电机，工业用电机、风力发电机、音响设 备、仪器仪表。航天航空通讯，医用核磁共振成像仪等方 面。 稀土永磁材料用于电机，使设备小型化，轻型化，同 等功率的电机，体积和重量减少30%以上。用稀土永磁同 步电机代替工业上的异步电机，节电率可达12-15%,真 正的稀土三基色荧光灯代替白炽灯，节电率可达到80%。 稀土金属卤化物灯已被大量用于城市广场、体育场馆和

高层建筑的美化泛光照明。这些新型电光源不但

拓展知识面： 不锈钢 为了防锈又在合金中加入铬和镍，这种钢称为不锈钢。 不锈钢通常是指含铬量在12—30%的合金钢。 不锈钢外观呈微灰色或银白色。结构紧密，不易氧 化生成氧化铁，故有不锈之称。不锈钢是能抵抗酸、 碱、盐等腐蚀作用的合金钢的总称。在合金中以铬为 主，有的还加入镍钼、钛等元素，以提高抗腐蚀性能。 常见的铬不锈钢其含铬量在12%以上，镍铬不锈钢含 铬为18%,含镍为8%,镍铬不锈钢的抗蚀性能较铬 不锈钢更好。

记忆金属 随着社会的发展，我们对金属的认识也在增 加。并且，也希望新的材料的诞生。也许在 不远将来，我们都会拥有一辆由“记忆金属” 制作的汽车，我们再也不怕把汽车碰撞的凹 凸不平而心痛惋惜了。这种“记忆金属”即 是镍钛合金。如把这样一块金属进行加热， 它将形成一定的形态。冷却后，任意揉皱， 或使它弯曲，再加热后，它又恢复了原状。

探讨交流1、生铁和钢性质上为 何不同？

2、交流你所知道的铝 合金、镁合金、铜合 金的用途。

合金的优良性质 不同合金具有不同的性能。与钢铁相比， 主要表现在机械强度、韧性、硬度、可塑 性、耐腐蚀性等方面。