金属和金属材料的基本概念
1.四大材料的基本概念
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无机非金属材料
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无机非金属材料
无机非金属 材料种类
传统无机非金属材 料： 水泥 搪瓷 铸石 多孔硅酸盐 石墨 非金属矿等
新型无机非金属材 料： 绝缘材料 磁性材料 光学材料 高温结构陶瓷 生物陶瓷 无机复合材料
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无机非金属材料
性能：
耐压强度高、硬度大、耐高温、抗腐蚀。此外 ，水泥在胶凝性能上，玻璃在光学性能上，陶 瓷在耐蚀、介电性能上，耐火材料在防热隔热 性能上都有其优异的特性，为金属材料和高分 子材料所不及。但与金属材料相比，它抗断强 度低、缺少延展性，属于脆性材料。与高分子 材料相比，密度较大，制造工艺较复杂。
物理性能
工艺性能
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金属材料
机械性能
金属在一定温度条件下承受外力（载荷）作 用时，抵抗变形和断裂的能力称为金属材料的机 械性能（也称为力学性能）。金属材料承受的载 荷有多种形式，它可以是静态载荷，也可以是动 态载荷，包括单独或同时承受的拉伸应力、压应 力、弯曲应力、剪切应力、扭转应力，以及摩擦 、振动、冲击等等，因此衡量金属材料机械性能 的指标主要有以下几项：强度、塑性、硬度、韧 性。
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金属材料
物理性能 密度、熔点、热膨胀性、磁性、电学性能 工艺性能 切削加工性能、可锻性、可铸性、可焊性
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无机非金属材料
无机非金属材料(inorganic nonmetallic materials)是以某些元素的氧化物、碳化物、氮 化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐 、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机 高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。 无机非金属材料的提法是20世纪40年代以后,随着 现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而 来的
工程材料02(金属与合金的晶体结构)
金属材料的性能特点一般地，金属材料与非金属材料相比，金属材料具有良好的力学性能，而且工艺性能也较好。
即使都是金属材料，不同成分和不同状态下的性能也会有很大的差异。
造成这些性能差异的主要原因是材料内部结构不同，因此掌握金属与合金的内部结构特点，对于合理选材具有重要意义。
金属材料是靠原子间金属键结合起来的。
金属键——金属材料内部，呈一定规律排列的正离子与公有化的自由电子靠库仑力结合起来，这种结合力即为金属键。
（正离子+公有电子云、无方向性、非饱和性）金属材料的性能特点：1、良好的导电、导热性。
2、正的电阻温度系数3、良好的塑性4、不透明、有金属光泽第一节晶体的基本知识金属材料一般都是晶体，具有晶体的特性。
一、晶体——内部原子呈规则排列的物质。
晶体材料（单晶体）的特性：①具有固定的熔点。
②具有规则的几何外形。
③具有“各向异性”。
二、晶格、晶胞和晶格常数1、晶格——描述晶体中原子排列规律的空间点阵。
将原子的振动中心抽象为一几何点，再用直线的连接表示原子之间的相互作用。
2、晶胞——由于晶格排列具有周期性，研究晶格时，取出能代表晶格特征的最小基本单元即称为晶胞。
3、晶格常数——用来描述晶胞大小与形状的几何参数。
三条棱长：a、b、c三条棱的夹角：α、β、γ对于简单立方晶胞：棱长a=b=c 夹角α= β= γ= 90°第二节纯金属的晶体结构一、典型的晶格类型各种晶体由于其晶格类型和晶格常数不同，往往呈现出不同的物理、化学及力学性能。
除少数金属具有复杂晶格外，大多数晶体结构比较简单，典型的晶格结构主要有以下三种：1、体心立方晶格（bcc）2、面心立方晶格（fcc）3、密排六方晶格（hcp）1、体心立方晶格（bcc ）晶格常数： a = b = c ；α=β=γ= 90°密排方向（原子排列最紧密的方向）：立方体的对角线方向原子半径：属于bcc 晶格的金属主要有：α-Fe 、Cr 、W 、Mo 、V 等ar 432、面心立方晶格（fcc ）晶格常数： a = b = c ；α=β=γ= 90°密排方向：立方体表面的对角线方向原子半径：属于fcc 晶格的金属主要有：γ-Fe 、Cu 、Al 、Au 、Ag 等。
冶金材料课程总结
冶金材料课程总结1. 引言冶金材料是冶金工程领域的核心内容之一，它涉及到钢铁、有色金属等材料的制备、性能改善以及材料损坏分析等方面。
在冶金材料课程的学习过程中，我系统地学习了冶金材料的基本概念、分类、性能以及其在工程应用中的重要作用。
通过本次课程的学习，我对冶金材料有了更深入的理解，并能够将所学知识应用于实际工程中。
2. 冶金材料的基本概念冶金材料是指在冶金工程中用于制备、加工和改善金属或合金性能的材料。
在冶金材料的学习中，我了解到了冶金材料的三个基本概念：金属、合金和非金属材料。
•金属是具有金属结构的材料，具有良好的导电性、导热性、可塑性和韧性等特点。
•合金是由两种或更多种金属元素组成的材料，通过合金化可改善金属的性能。
•非金属材料包括陶瓷、聚合物和复合材料等，具有良好的绝缘性、耐热性和耐腐蚀性等特点。
3. 冶金材料的分类在冶金材料的学习过程中，我了解到了冶金材料的不同分类方法。
根据材料的组成和结构，冶金材料可分为金属材料、非金属材料和复合材料等。
•金属材料可进一步分为金属元素、合金和金属陶瓷等。
•非金属材料可分为陶瓷材料、聚合物材料和复合材料等。
•复合材料是由两个或多个不同材料组成的材料，具有更优异的性能。
4. 冶金材料的性能冶金材料的性能是指材料在力学、物理、化学和热学等方面的表现。
在冶金材料的学习中，我了解到了材料的力学性能、物理性能和化学性能等重要性能指标。
•力学性能包括强度、韧性、硬度、延展性和刚性等方面，用来评价材料在力学载荷下的抗变形和抗破坏能力。
•物理性能包括导电性、导热性、磁性和光学等方面，用来评价材料在物理特性方面的表现。
•化学性能包括耐腐蚀性、氧化性和还原性等方面，用来评价材料在化学环境下的稳定性和反应性。
5. 冶金材料在工程应用中的作用冶金材料在工程应用中发挥着重要的作用。
通过冶金材料的制备、加工和改善，我们可以获得具有优异性能的材料，并能够满足不同领域的工程需求。
•冶金材料在制造业中广泛应用，用于制造机械、汽车、飞机等各种产品。
金属行业必学知识点总结
一、金属行业的基本概念1. 金属行业的定义：金属行业是指以金属矿石为原料，通过采矿、冶炼、加工等环节，生产各种金属及其制品的产业。
2. 金属行业的分类：根据金属的不同性质和用途，金属行业可以分为黑色金属行业、有色金属行业和稀有金属行业等不同分类。
3. 金属行业的发展历史：金属行业的发展可以追溯到古代，人类早期就开始使用金属制品。
随着工业革命的到来，金属行业得到了迅猛的发展，成为了现代工业中不可或缺的重要产业。
4. 金属行业的地位和作用：金属是现代工业的基础原料之一，金属行业在现代工业中占据着重要的地位，对经济社会发展起着重要的推动作用。
二、金属材料的种类1. 黑色金属：主要指铁、钢等金属材料，具有优良的机械性能和磨损性能，是制造机械设备和结构材料的主要原料。
2. 有色金属：包括铜、铝、镁、镍、锌等金属材料，具有良好的导电、导热、耐腐蚀等特性，广泛应用于电气、化工、航空航天等领域。
3. 稀有金属：如铌、钽、锆、钨等金属材料，具有稀有、耐高温、耐腐蚀等特性，主要用于航空航天、核工业、新能源等领域。
4. 非金属矿产：如煤、石油、天然气等非金属矿产，虽然不是金属材料，但在金属行业中占据着重要的地位，是金属行业的重要配套原料。
三、金属加工的基本技术1. 冶炼技术：包括炼铁、炼钢等冶炼过程，是将金属矿石经过熔炼、还原、精炼等工艺过程，从中提取出金属的过程。
2. 金属成型技术：包括锻造、轧制、铸造、焊接等金属成型技术，是将金属材料按照要求的形状和尺寸进行成型加工的过程。
3. 金属表面处理技术：包括镀层、涂装、热处理等金属表面处理技术，主要是为了提高金属材料的硬度、耐腐蚀性和表面光洁度。
4. 金属材料分析技术：包括金相分析、化学分析、物理性能测试等金属材料分析技术，是为了保证金属材料的质量和性能达到要求。
1. 绿色环保：金属行业将加强绿色生产，推进清洁生产技术，减少污染排放，推行循环经济，提高资源利用率。
2. 高端化智能化：金属行业将加大技术研发投入，推进工业智能化，生产高端产品，提高产品附加值。
金属和金属材料单元教学设计
金属和金属材料单元教学设计1. 课程简介本单元主要介绍金属和金属材料的基本概念、性质和应用。
通过学习本单元内容，学生将了解金属材料在日常生活和工业生产中的重要性，并能够运用所学知识解决相关问题。
2. 学习目标2.1 掌握金属的属性和特征。
2.2 了解不同金属材料的应用领域。
2.3 能够使用适当的方法测试金属材料的性质。
2.4 学习并理解金属的加工工艺和原理。
2.5 培养学生的实践动手能力和团队合作意识。
3. 教学内容和顺序安排3.1 金属的基本概念和性质- 金属的定义和分类- 金属的物理性质和化学性质3.2 常见金属材料及其应用领域- 铁类材料及其应用- 铝类材料及其应用- 铜类材料及其应用3.3 金属材料的测试和评估- 密度测试方法和原理- 硬度测试方法和原理- 强度测试方法和原理3.4 金属的加工工艺和原理- 热处理工艺- 冷加工工艺- 焊接和铸造工艺4. 教学方法与手段4.1 探究式学习学生通过实验、观察和讨论的方式，主动参与学习，发现金属材料的性质和应用。
4.2 合作学习学生分成小组，共同合作完成实验和项目任务，培养团队合作意识和解决问题的能力。
4.3 多媒体辅助教学利用多媒体资源展示金属和金属材料的相关图像、视频和案例，提高学生的学习兴趣和理解能力。
4.4 实践操作学生通过实验操作、金属材料的测试和加工实践，巩固所学知识，并培养实际操作技能。
5. 教学评估和考核5.1 课堂表现评估包括学生对知识的掌握程度、思维活动和表达能力的评估。
5.2 实验报告评估要求学生进行实验，并提交实验报告，评估学生的实验操作能力和实验数据分析能力。
5.3 团队项目评估学生以小组形式完成相关项目任务，并提交项目报告，评估学生的团队合作能力和解决问题的能力。
5.4 综合考核包括期中考试和期末考试，考察学生对金属和金属材料单元的整体掌握情况。
6. 扩展与拓展6.1 参观工业企业组织学生参观金属加工工厂或相关企业，了解金属材料的实际应用和生产过程。
材料分类
“过失”的发现
50年代初，美国康宁玻璃公司化学家斯托 凯受命开发新型含微量银的感光玻璃
斯托凯用自动控制温度的电炉中热处理试 验。斯托凯出去了炉内温度早已升到900℃，斯 托凯非常懊恼。
意外的事情发生了：玻璃没有熔融，还是直 挺挺地躺在炉内，但已面目全非，样子有点像不 透明的瓷砖，用钳子夹起来不是软绵绵的而是硬 邦邦的，敲打起来还会发出像金属那样的声音。
表0-2 中国日用瓷分类标准
类
别
性质及特征
吸水率 （%）
特征
陶器
粗陶器 普通陶器
>15 不时施釉，制作粗糙
≤12
断面颗粒较粗，气孔较大，表面施釉， 制作不够精细
细陶器
≤15
断面颗粒较细，气孔较小，施釉或不施 釉，制作不够精细
瓷器
炻瓷器 普通瓷器 细瓷器
≤3
透光性差，通常胎体较厚，呈色，断口 呈石状，制作精细
有色金属 — 除铁基合金之外的所有金属及其合金材料，铝及其合金、铜 及其合金用途最广
结构材料 — 以力学性能为主，如：强度、塑性、 刚度、弹性、硬度、韧性等，兼有一 定的物理、化学性能的材料
用量极大，当代社会 的主要材料
功能材料 — 以特殊的物理、化学性能为主，如：电、 磁、光、热、声、力、生物等功能和效 应及其转换特性的材料
金属元素彼此之间一般都能形成置换固溶体，但
溶解度视不同元素而异，有些能无限溶解，有的只能 有限溶解。
影响固溶体固溶度的因素： a 组员的晶体结构因素 b 原子尺寸因素 c 化学亲和力因素
➢ 间隙固溶体
又称插（嵌）入固溶体。若干溶质质点嵌入固相 溶剂质点的间隙中而构成的固溶体。通常，插入溶质 的半径与溶剂质点的半径相比特别小时易于形成。间 隙固溶体的形成常有助于晶体的硬度、熔点和强度的 提高。
建筑材料学
建筑材料学建筑材料学是研究建筑工程用材料的学科，主要涉及材料的性能、选择、设计、施工及保养等方面。
本文将介绍建筑材料学的基本概念、分类、性能要求以及常见材料的特点和应用。
建筑材料学主要研究的是用于建筑工程的各种材料，包括但不限于混凝土、钢材、砖石、木材、玻璃等。
这些材料在建筑工程中起着不同的作用，如承重、隔热、隔音、装饰等。
因此，建筑材料的选择对于建筑工程的质量和性能至关重要。
建筑材料可以根据其组成、性质和用途进行分类。
根据组成可分为非金属材料和金属材料两大类。
非金属材料包括水泥、砂、石等，主要用于构建建筑结构和表面装饰。
金属材料主要指钢材，用于构造建筑的骨架和支撑系统。
根据性质可分为结构材料和装饰材料两大类。
结构材料用于承受建筑物的荷载，需要具备良好的强度和刚度；装饰材料则主要用于外观装饰和室内装修，对美观性要求较高。
根据用途可分为主体材料和辅助材料两大类。
主体材料是组成建筑物的主要构件，如梁柱、地板、墙体等；辅助材料则是用于辅助施工和增加材料性能的材料，如砂浆、粘结剂、染料等。
建筑材料的性能要求根据不同的材料而有所不同。
例如，混凝土作为主要的结构材料，需要具备较高的强度、耐久性和抗渗性能；钢材作为主要的构造材料，需要具备良好的强度和韧性；玻璃作为主要的装饰材料，需要具备良好的透光性和耐候性。
此外，建筑材料还需要符合建筑规范和标准的要求，以确保建筑工程的安全和质量。
在实际应用中，建筑材料的选择需要综合考虑多个因素，如材料的性能、成本、可获得性和环境影响等。
不同的建筑项目和建筑设计对材料的要求也不尽相同。
因此，建筑材料学的研究还包括材料的设计、应用和施工等方面，旨在提高建筑材料的性能和效果。
总之，建筑材料学是研究建筑工程用材料的学科，涉及材料的性能、选择、设计、施工及保养等方面。
建筑材料的选择和应用对于建筑工程的质量和性能至关重要。
通过建筑材料学的研究，可以优化建筑材料的性能和效果，提高建筑工程的质量和可持续性发展。
什么是金属材料
什么是金属材料
金属材料是一种由金属元素组成的材料，具有金属特有的物理和化学性质。
金
属材料广泛应用于工业生产和日常生活中，是现代社会不可或缺的重要材料之一。
首先，金属材料具有良好的导电性和导热性。
这是由于金属材料中的自由电子
可以在材料内部自由移动，形成电流和热量的传导。
因此，金属材料常被用于制造电线、电缆、电子元件和散热器等产品。
其次，金属材料具有良好的塑性和韧性。
金属材料可以通过加工工艺，如锻造、拉伸、压延等，改变其形状和尺寸，而不改变其化学成分。
这使得金属材料可以被制成各种复杂的零部件和结构件，广泛应用于机械制造、建筑工程和航空航天等领域。
另外，金属材料还具有良好的耐腐蚀性能。
许多金属材料具有抗氧化、耐酸碱、耐盐雾等特性，能够在恶劣的环境条件下长期使用。
因此，金属材料常被用于制造化工设备、海洋工程和汽车制造等领域。
此外，金属材料还具有一定的磁性和光学性能。
一些金属材料在外加磁场下会
产生磁化现象，可用于制造电磁设备和磁性材料；而另一些金属材料在光照下会产生特定的光学效应，可用于制造光学器件和光学材料。
总的来说，金属材料是一类具有多种优良性能的材料，广泛应用于工业生产和
日常生活中。
随着科学技术的不断发展和进步，金属材料的种类和性能将会不断得到改进和提高，为人类社会的发展和进步提供更加可靠和优质的材料支持。
材料的基本概念
材料的基本概念材料是指用于制造物品或构造工程的原料或零部件。
在工程领域中，材料是非常重要的，它直接关系到产品的质量、性能和使用寿命。
因此，了解材料的基本概念对于工程师和设计师来说是至关重要的。
首先，材料可以根据其来源和性质进行分类。
根据来源，材料可以分为金属材料、非金属材料和复合材料。
金属材料主要包括铁、铜、铝等，具有良好的导热性和导电性，通常用于制造机械零件和结构件。
非金属材料包括塑料、橡胶、陶瓷等，具有轻质、绝缘、耐腐蚀等特点，广泛应用于电子、化工、建筑等领域。
复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成，具有综合性能优异的特点，被广泛应用于航空航天、汽车制造等高端领域。
其次，材料的性能是指材料在特定条件下所表现出的特性。
常见的材料性能包括力学性能、物理性能、化学性能和热学性能。
力学性能包括强度、硬度、韧性等，这些性能直接影响着材料的承载能力和使用寿命。
物理性能包括密度、导热性、导电性等，这些性能决定了材料的物理特性和加工性能。
化学性能包括耐腐蚀性、稳定性等，这些性能决定了材料在特定环境下的稳定性和耐久性。
热学性能包括热膨胀系数、导热系数等，这些性能决定了材料在热环境下的性能表现。
最后，材料的选择是一个复杂而重要的过程。
在工程设计中，需要根据产品的使用要求和工艺要求来选择合适的材料。
不同的材料具有不同的特性和性能，因此需要综合考虑，权衡各种因素，才能选择到最合适的材料。
在材料选择过程中，需要考虑到材料的成本、可加工性、环境适应性、安全性等方面的因素，以确保产品的质量和性能。
综上所述，材料的基本概念包括材料的分类、性能和选择。
工程领域中，材料是产品质量和性能的基础，因此对于工程师和设计师来说，了解材料的基本概念是非常重要的。
只有深入了解材料，才能更好地应用材料，提高产品的质量和性能。
初中化学教案金属和金属材料
初中化学教案金属和金属材料课时数：2课时教学目标：1.了解金属和金属材料的基本概念。
2.掌握常见金属材料的性质和用途。
3.知道金属材料的生产方法和常见的金属加工工艺。
教学重点：1.金属和金属材料的基本概念。
2.常见金属材料的性质和用途。
3.金属加工工艺。
教学难点：1.金属加工工艺的学习和理解。
2.金属材料的性质和用途的掌握。
教学准备：1.多媒体教具设备。
2.实验器材和化学试剂。
教学过程：Step 1：导入（10分钟）引导学生回忆上一节课讲解的非金属元素和化合物的内容，并与金属有什么不同进行对比。
Step 2：讲解金属和金属材料的基本概念（20分钟）1.展示一些常见的金属材料，如铁、铜、铝等，并让学生说出其用途。
2.解释金属和非金属的区别：金属具有延展性、导电性、热导性和光泽等特点。
3.介绍金属材料的分类：有色金属和黑色金属。
4.解释金属晶格结构：对比金属和非金属的原子结构，解释金属的电子排布形式。
Step 3：探究金属材料的性质和用途（30分钟）1.利用多媒体展示不同金属材料的性质和用途，如铁用于制造建筑材料、铜用于电线制造等。
2.分组探究实验：将几种金属材料放置在酸性溶液中，观察其是否发生反应。
让学生总结金属材料与酸的反应特点，了解金属材料的耐腐蚀性能。
3.阅读材料：请学生阅读与金属相关的材料，了解金属材料在不同领域中的应用。
Step 4：了解金属的制备和加工工艺（30分钟）1.通过多媒体展示，讲解主要的金属生产方法，如熔炼、冶炼、提炼等。
2.引导学生了解常见的金属加工工艺，如锻压、铸造、焊接等。
3.实践操作：让学生在指导下进行简单的金属加工实验，如利用火柴盒制作小铜壶等。
Step 5：鼓励学生提出问题，进行讨论（10分钟）在教学结束前，鼓励学生提出与金属和金属材料相关的问题，并进行有针对性的解答和讨论。
Step 6：作业布置（5分钟）布置与金属和金属材料有关的小作业，如填写金属材料的性质表格、写一篇关于金属加工工艺的小论文等。
金属材质
金属材质金属材料是指具有光泽、延展性、容易导电、传热等性质的材料。
一般分为黑色金属和有色金属两种。
黑色金属包括铁、铬、锰等。
其中钢铁是基本的结构材料，称为“工业的骨骼”。
由于科学技术的进步，各种新型化学材料和新型非金属材料的广泛应用，使钢铁的代用品不断增多，对钢铁的需求量相对下降。
但迄今为止，钢铁在工业原材料构成中的主导地位还是难以取代的。
[1]中文名金属材料外文名metal material种类黑色金属、有色金属和特种金属。
意义人类社会发展的重要物质基础拼音jin shu cai liao目录.1材料信息.2意义.3种类.4特殊性质.▪疲劳.▪塑性.▪耐久性.▪硬度.5具体性能.▪机械性能.▪化学性能.▪物理性能.▪工艺性能.6分类方法.7进口金属材料.8快速成型技术.▪原理.▪工艺过程.▪技术特点.▪分类.9发展前景材料信息中文名称：金属材料无缝钢管英文名称：metal material意义人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。
继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代。
均以金属材料的应用为其时代的显著标志。
现代，种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。
种类金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。
①黑色金属又称钢铁材料，包括杂质总含量<0.2%及含碳量不超过0.0218%的工业纯铁，含碳0.0218%~2.11%的钢，含碳大于 2.11%的铸铁不锈钢。
广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。
②有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金，通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等，有色合金的强度和硬度一般比纯金属高，并且电阻大、电阻温度系数小。
③特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。
其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等；还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金以及金属基复合材料等。
金属材料基础知识
G、按冶炼方法分类 ：
平炉钢 、转炉钢 、电炉钢
金属材料基础知识
H、综合分类: 在实际中按其化学成分、质量、用途
进行综合分类。
(1)普通钢 a.碳素结构钢，b.低合金结构钢 ，c.特定用 途的普通结构钢 。
(2)优质钢（包括高级优质钢）
a.结构钢：(a)优质碳素结构钢；(b)合金结构钢；(c) 弹簧钢；(d)易切钢；(e)轴承钢； (f)特定用途 优质结构钢。
金属材料基础知识
3、金属晶格的类型 1）体心立方晶格 它的晶胞是一个立方体，
原子位于立方体的八个顶角上和立方体的中 心，属于这种晶格类型的金属有铬（Cr）、 钒（V）、钨（W）、钼（Mo）、及a-铁（aFe）等金属。
金属材料基础知识
2）面心立方晶格 它的晶胞也是一个立方体 ，原子位于立方体的八个顶角和立方体六个 面的中心，属于这种晶格类型的金属有铝（ Al）、铜（Cu）、铅（Pb）、镍（Ni）及r铁（r-Fe）等金属。
另外，测量陶瓷、铸铁或工具钢等脆性材料的冲击吸收功 时，常采用10mm×l0mm×10mm的无缺口冲击试样。
金属材料基础知识
4.金属的工艺性能
工艺性能是指金属材料对不同加工工艺方法的 适应能力。它包括铸造性能、锻压性能、焊 接性和切削加工性能等。
金属材料基础知识
三、金属的结构与结晶
不同的金属材料具有不同的力学性能，即使是 同一种金属材料，在不同的条件下其力学性 能也是不同的。金属力学的这些差异，从本 质上来说，是由其内部结构所决定的。
机械混合物：由两种晶体结构而组成的合金 组成物，虽然是两种晶体，却是一种组成成 分，具有独立的机械性能。
⑴．固溶体
合金组元通过溶解形成一种成分和性能均匀的、且 结构与组元之一相同的固相。
纯金属合金金属材料的分类
金
纯金属
属
材
料
合金
金属材料的分类
非合金钢
黑色
金
金属
低合金钢 合金钢
属
铸铁
材
铜及铜合金
料
铝及铝合金
有色 金属
滑动轴承合金 钛及钛合金
其他非铁合金
物理性能
密度 熔点 导热性 导电性 热膨胀性 磁性
化学性能
耐蚀性 抗氧化性 化学稳定性
金属的工艺性能
工艺性能是指金属材料对 不同加工工艺方法的应能 力。
铸造性能：
金属（材料）及合金在铸造工艺中获得优良铸 件的能力称为铸造性能。 1、流动性：熔融金属的流动能力称为流动性。 主要受金属化学成份和浇注温度等的影响。 2、收缩性：铸件在凝固和冷却过程中，其体积 和尺寸减小的现象称为引缩性。 3、偏析倾向：金属凝固后，内部化学成分和组 织的不均匀现象称为偏析。
金属结构材料的应用情况(2)
3. 非铁金属冶炼较困难，所需能源消耗大，因而生产 成本高，限制了生产总量的增长。
4.非铁金属所创造的价值高，并且它有钢铁所不具备 的特殊性能，例如比强度高，耐低温、耐腐蚀等， 因而非铁金属产量仍在迅速增长。
金属材料的基本概念
金属材料是由金属元素或以金属元素 为主要材料构成的并具有金属特性的工程 材料。
材料经历无限次应力循环而不疲劳时
的交变应力的最大应力，称为材料的疲 劳极限（疲劳强度），或称持久极限， 符号为σ-1。
同一种材料的疲劳强度值的大小，因
交变载荷的大小和交变频次不同而不一 样。
常用金属材料
• 金属材料是目前应用最为广泛的工程材料，尤其 是钢、铸铁、有色金属及其合金中的铝及铝合金、 铜及铜合金、钛及钛合金应用更为广泛。
“金属和金属材料”单元核心概念建构及备课研究
“金属和金属材料”单元核心概念建构及备课研究作者：陈美钗吴新建张贤金来源：《化学教学》2019年第11期摘要：化学核心概念具有统领具体概念和事实概念的作用。
化学教学可以通过单元整体备课，提炼化学核心概念，有效促进学生化学核心概念的建构。
在九年级化学“金属和金属材料”的单元教学中，依据《义务教育化学课程标准（2011年版）》，理解、重整教材内容，提炼单元核心概念，以概念的理解、形成设计课堂教学，运用灵活多样的教学方式，帮助学生通过具体的元素化合物知识的学习，理解有关物质组成、性质、变化的相关概念，认识组成结构决定性质、性质决定用途及物质变化的内在原因，了解反应条件对化学变化的影响，培养学生的学科核心素养。
关键词：核心概念; 单元整体备课; 金属和金属材料; 化学学科核心素养文章编号： 1005-6629（2019）11-0034-05; ; ; ; ; ; 中图分类号： G633.8; ; ; ; ; ; 文献标识码： B核心概念（即大概念）是人们在探究物质及其变化本质的过程中所形成的高度抽象的思维产物，它具有统领具体概念和事实概念的作用[1]。
核心概念的形成，可以帮助学生在学习中举一反三，迁移应用所学知识。
学生学到的有限知识通过核心概念的桥梁，可以延展到未知的新领域，解决新的问题;可以开阔认识视野，提升对物质及其变化的认识，对教学极具价值。
在初中化学教学中，要帮助学生形成化学核心概念，要以课程标准为指导，注重单元整体备课，对教学单元（或主题、领域、模块、学期教学内容或学段教学内容）进行整体性设计。
单元整体设计要以系统论为指导，突出知识的建构过程。
《义务教育化学课程标准（2011年版）》中有关“金属和金属材料”的内容，分散于主题二“身边的化学物质”中的“金属与金属矿物”和主题四“物质的化学变化”中的“认识几种化学反应”，其教学要求详见《义务教育化学课程标准（2011年版）》[2]。
如何将该主题多且零碎的内容整合在核心概念的主线之下，帮助学生形成结构化的、相对完整的认知体系，是培养学生化学学科核心素养必须解决的问题。
金属材料的概念和性能
金属材料的概念和性能金属材料是由金属元素组成的材料，其特点是具有良好的导电性、导热性和可塑性。
金属材料在工程领域中广泛应用，如建筑、汽车、航空航天等行业。
本文将从金属材料的概念和性能两个方面进行详细阐述。
金属材料的概念：金属是一种常见的物质形态，通常呈固态存在，并且具有独特的物理和化学性质。
金属材料是由一种或多种金属元素组成的材料。
金属元素包括钢铁、铜、铝、锌、铅、镍、锡等。
金属材料具有很高的可塑性，可以通过加工方式将其制成不同形状的零件或构件。
金属材料还具有良好的导电性和导热性，能够有效传递电流和热量。
金属材料的性能：1. 导电性：金属材料具有优良的导电性能，电子在金属材料内部可以自由流动，从而实现电流的传输。
这也是金属材料在电子行业中广泛应用的原因之一。
2. 导热性：金属材料具有优良的导热性能，能够迅速将热量传递到周围环境。
这使得金属材料在制造散热器、管道等产品时具有独特的优势。
3. 可塑性：金属材料具有良好的可塑性，可以通过加工方式将其制成不同形状的零件或构件。
这使得金属材料在工程领域中应用广泛，如汽车制造、建筑结构等。
4. 强度：金属材料的强度较高，可以承受较大的力和载荷。
这使得金属材料在结构工程和机械制造中得到广泛应用。
5. 耐腐蚀性：金属材料具有一定的耐腐蚀性能，可以在一定程度上抵御外部环境的侵蚀。
但是，不同金属材料的耐腐蚀性能有所差异，需要根据具体的工作环境来选择合适的金属材料。
6. 密度：金属材料的密度一般较高，具有一定的重量。
这使得金属材料在一些需要增加重量的应用中具有优势，如汽车制造和工程结构。
7. 磁性：部分金属材料具有磁性，如铁、镍和钴等。
这使得它们在电子行业中得到广泛应用，如制造磁性材料和电磁元件。
总之，金属材料是由金属元素组成的材料，具有良好的导电性、导热性和可塑性等性能。
这些特性使得金属材料在工程领域得到广泛应用。
不同的金属材料具有不同的性能特点，需要根据具体的应用需求来选择合适的金属材料。
金属材料常识普及读本
金属材料常识普及读本1. 金属材料的基本概念及分类1.1 金属材料的定义金属材料是一类常用的工程材料，具有良好的导电性、导热性、塑性等特点，广泛应用于制造业和建筑业等领域。
1.2 金属材料的分类根据其成分和性质的不同，金属材料可以分为以下几个类别： 1. 铁系金属：普通碳素钢、铸铁等； 2. 黄铜：铜和锌的合金； 3. 铝合金：铝为基本金属，添加其他金属元素制成的合金； 4. 钛合金：钛为基本金属，添加其他金属元素制成的合金； 5. 不锈钢：含有铬和镍等元素，具有耐腐蚀性的钢材。
2. 金属材料的特点及应用领域2.1 金属材料的特点金属材料具有以下特点： - 高强度和硬度：金属材料通常具有较高的强度和硬度，适用于承受较大力的场合； - 良好的导电性和导热性：金属材料能够有效地传导电流和热量； - 良好的塑性和可加工性：金属材料可通过锻造、压力加工等方法进行塑性变形，制成各种形状的制品； - 易于烧蚀和腐蚀：金属材料在高温、潮湿等环境下容易受到氧化和腐蚀。
2.2 金属材料的应用领域金属材料广泛应用于以下领域： 1. 建筑和结构工程：用于制造桥梁、建筑结构等；2. 机械制造：用于制造机床、汽车等；3. 电子和电器工业：用于制造电线、电缆等导电设备； 4. 航空航天工业：用于制造飞机、火箭等。
3. 金属材料的性能和测试方法3.1 金属材料的力学性能金属材料的力学性能包括强度、硬度、韧性等指标，可以通过拉伸试验、硬度测试和冲击试验等方法进行测定。
3.2 金属材料的耐腐蚀性能金属材料的耐腐蚀性能对其在特定环境中的应用具有重要影响，可以通过盐雾试验、腐蚀试验等方法进行评价。
3.3 金属材料的热处理和表面处理金属材料在制造过程中常常需要进行热处理和表面处理，以改善其性能，如淬火、回火、镀锌等。
3.4 金属材料的无损检测方法金属材料的无损检测是一种非破坏性的测试方法，常用于检测金属制品中的缺陷和裂纹，如超声波检测、放射性检测等。
金属材料听课记录
金属材料听课记录介绍金属材料是人类使用最广泛的材料之一，具有很多独特的性质和广泛的应用领域。
本文将对金属材料的基本概念、组织结构、性质及其应用进行详细探讨。
金属材料的基本概念金属材料是由金属元素或者金属化合物构成的材料。
金属元素通常具有高电导率、高热导率、良好的可塑性和韧性等特点，使得金属材料广泛应用于工程领域。
金属材料的组织结构金属材料的组织结构决定了其性能和性质。
一般来说，金属材料的组织结构可以分为晶体结构和非晶态结构两种。
晶体结构晶体结构是金属材料中最常见的组织结构，其由大量的晶粒组成。
晶粒是由原子或离子有序排列而形成的，具有规则的晶体结构。
常见的晶体结构有立方晶体结构、六方晶体结构等。
非晶态结构非晶态结构是指金属材料中没有规则的晶体结构，原子或离子的位置没有定序。
非晶态结构的金属材料通常具有高硬度和脆性等特点。
金属材料的性质金属材料具有很多独特的性质，常见的包括导电性、热传导性、可塑性和韧性等。
金属材料中的自由电子能够自由移动，因此具有良好的导电性。
这也是金属材料常用于制作电线、电路和电子器件的重要原因之一。
热传导性金属材料中的自由电子和离子能够通过碰撞传递能量，因此具有良好的热传导性。
这使得金属材料常被用作散热器和导热元件。
可塑性金属材料具有良好的可塑性，能够在外力作用下发生塑性变形而不断延展。
这使得金属材料广泛用于铸造、锻造和拉伸等加工工艺中。
韧性金属材料具有良好的韧性，即在承受外力时能够吸收较大的能量并发生形变而不断延展。
这使得金属材料用作结构材料时能够具有良好的抗震和抗疲劳性能。
金属材料的应用金属材料由于其独特的性质，在各个领域都有广泛的应用。
建筑领域金属材料在建筑领域中常用于制作结构件、建筑框架和支撑结构等。
其高强度和良好的可塑性使得建筑物能够承受更大的荷载和外力。
交通运输领域金属材料在交通运输领域中广泛应用于制造汽车、火车、飞机等交通工具的构件和零部件。
其高韧性和抗疲劳性能能够保证交通工具在长时间运行过程中的安全可靠性。
金属材料基础知识
A、Z和K被称为金属材料常规力学性能的五大指标。
低温脆性
• 低温脆性——随温度降低，材料由韧性状态转变为脆性状态
的现象 。
• 冷脆：材料因温度降低导致冲击韧性的急剧下降并引起脆性
破坏的现象。 • 对压力容器、桥梁、汽车、船舶的影响较大。
变动载荷和循环应力
金属疲劳产生的原因
• 1.变动载荷 • ——引起疲劳破坏的外力，指载荷大小、甚至方向均随时
间变化的载荷，其在单位面积上的平均值即为变动应力。 • 变动应力可分为规则周期变动应力(也称循环应力)和无规则
随机变动应力两种。
a)应力大小变化 b)c）应力大小和方向都变化 d) 应力大小和方向无规则变化
• 冲击韧性可以通过一次摆锤冲击试验来测定，试验时将带有U 型或V型缺口的冲击试样放在试验机架的支座上，将摆锤升至 高度H1，使其具有势能mgH1；然后使摆锤由此高度自由下 落将试样冲断，并向另一方向升高至H2，这时摆锤的势能为 mgH2。
• 所以，摆锤用于冲断试样的能量 AK=mg（H1-H2），即为冲击功（焦耳/J）。
求机件的服役温度高于材料的韧脆转变温度。
冲击试验的应用
• 缺口冲击试验由于其本身反映一次或少数次大能量冲击破断 抗力，因此对某些特殊服役条件下的零件，如弹壳、装甲板、 石油射孔枪等，有一定的参考价值。
• 通过一次摆锤冲击试验测定的冲击吸收吸收能量K是一个由
强度和塑性共同决定的综合性力学性能指标，不能直接用于 零件和构件的设计计算，但它是一个重要参考，所以将材料
σ0.2= F0.2/A0
（2）抗拉强度σb材料在拉断前所承受的最大应力，单位为MPa。抗拉强度表示 材料抵抗均匀塑性变形的最大能力，也是设计机械零件和选材的主要依据。
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5．金 (Au) 性质：抗腐蚀、稳定性好、延展性好 生金 矿金：源于矿山的裂缝中，沉淀、开采、粉碎、洗涤 (大块金) 沙金：大浪淘沙 熟金：经过冶炼的金
6．银 (Ag)
性质：韧性好、延展性好 保护： ①远离化妆品
②不带Ag饰品游泳、洗澡、温泉 ③不带银制品洗衣服
亚历山大
2
②胃药：“胃舒平” ③净水剂：KAl(SO4)2 · 12H2O ④铝制餐具
1
3．铜 (Cu) 紫红色
黄铜：Cu、Zn 铜合金 青铜：Cu、Sn
白铜：Cu、Ni
用途： ①海洋造船工业：耐腐蚀 ②通讯电缆：导电性好 ③电子工业：电路板、芯片
4．镁 (Mg) 镁盐：MgCO3
用途： ①军事工业：照明弹 ②Mg2+有助于调节心脏活动、降低血压：玉米、豆腐
金属和金属材料的基本概念
一、几种常见的金属 1．铁 (Fe)
陨铁 1%-5%钴、镍
(非金 属元
生铁：含C量：2%-4.3%，硬度大、耐磨、没有延展性，“铸铁” 钢：含C量：0.03%<C<2%，韧性好、机械强度高、应用于工业生产
素) 熟铁：含C量：<0.03%，近似于纯铁、硬度小、韧性强“锻铁”
(金属 镍钢：不因物质冷缩热胀而变化，用于制作精密仪器 元素) 钒钢：使钢的弹性增强一倍，用作弹簧使用
合金：金属与金属、金属与非金属在高温条件下熔合成某些具有金属特性的物
质。
高低
温度范围： 甲 ＋乙
硬度大
记忆合金
特点 熔点低
Fe
Na
熔点：1535℃ 沸点：759℃
耐腐蚀
钛合金 (亲生物金属)
2．铝 (Al)
来源： ①油条和粉丝： 明矾 KAl(SO4)2 · 12H2O
奥斯特 维勒
德维尔