《金属材料》知识速查 - 人教版初中化学公式定理 - 读趣百科

《金属材料》知识速查

几种重要的金属

1.金属材料


种类
举例
类属
金属材料
纯金属
铁、铜、铝、银等
纯净物
合金
青铜、黄铜、生铁等
混合物

2.金属材料的发展史

(1)商代(青铜器)→春秋战国(铁器时代)→一百多年前(使用铝)。

(2)人类广泛应用的金属材料:铜和铁。

(3)现在世界上年产量居前三位的金属依次是:铁、铝、铜。

3.金属的物理性质

(1)共性:常温下,大多数都是固体,有金属光泽,具有优良的导电性、导热性和延展性。

(2)特性:大多数金属呈银白色,但铜呈紫红色,金呈黄色;常温下,绝大多数金属是固体,而汞却是液体。

4.金属的物理性质与用途的关系

(1)金属在生活、生产中有着广泛的应用,应根据不同的用途选用不同的金属。

金属的物理性质
应用
易导电
制电线、电缆
易导热
制炊具
有延展性
拉成丝、制成薄片
机械强度好
制造车辆、防盗门窗、机械等
有金属光泽
制装饰品

(2)决定物质用途的因素

①物质的性质在很大程度上决定了物质的用途。

②在考虑物质的用途时,还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利,以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。

合金

1.合金的概念

把两种或两种以上金属熔合在一起,或把金属和非金属熔合在一起制得的具有金属特征的物质就是合金。

(1)合金是金属与金属或金属与非金属加热熔合到一起形成的混合物,不一定全部由金属组成。

(2)合金具有金属特征,如导电性、导热性、延展性等。

(3)合金是几种成分组合在一起形成的,发生的是物理变化,不是化学变化。

(4)合金中各成分保持自己的化学性质。


2. 合金与组成它们的纯金属的性质差异

(1)合金的硬度一般大于组成它们的金属的硬度;

(2)合金的熔点一般低于组成它们的金属的熔点;

(3)合金的抗腐蚀能力一般强于组成它们的金属的抗腐蚀能力。


3.常见的合金

(1)铁合金

生铁和钢是含碳量不同的铁的两种合金。下表是生铁和钢的含碳量、机械性能、用途的比较:

合金
含碳量
机械性能
用途
生铁(铸铁)
2%~4.3%
硬而脆、无韧性
制铁锅、暖气片、机床等
0.03%~ 2%
较硬而韧,有弹性、良好的延展性
制机械、交通工具、炊具等


注意:

(1)纯铁质软,生铁和钢比纯铁硬度大。生铁和钢的性能不同主要是因为含碳量不同,一般来说,含碳量越高,硬度越大;含碳量越低,韧性越好。

(2)淬火和回火是金属热处理中常用的方法。经过淬火后的钢,其硬度和耐磨性增强,塑性和韧性却降低;淬火后的钢再经回火后,其韧性可部分恢复。

(3)不锈钢是钢的一种,抗腐蚀性好,常用于制医疗器械、炊具、反应釜等。


(2)铜合金

合金
主要成分
主要性能
主要用途
黄铜
铜、锌
强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀
机器零件、仪表、日用品等
青铜
铜、锡
强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀
机器零件如轴承、齿轮等
白铜
铜、镍
光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工
钱币、代替银作饰品


(3)钛和钛合金

钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料,它们具有很多优良的性能。

性质
熔点高、密度小(钛的密度仅为4.5g/cm3)、可塑性好、易于加工、机械性能好、抗腐蚀性能非常好、与人体具有很好的“相容性”
用途
被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工、通信设备、制造人造骨等


(4)其他几种合金

合金
主要成分
主要性能
主要用途
焊锡
铅、锡
熔点低
焊接金属
硬铝
铝、铜镁、硅
强度和硬度好
火箭、飞机、轮船等制造业
18K黄金
金、银、铜
光泽好、耐磨、易加工
金饰品、钱币、电子元件