《探索生活材料-合金》PPT教学课件

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二、使用合金
1、铁合金：
生铁（铁碳合金，含碳2%～4.3%，硬度大
铁 合 金
、抗压性强、性脆，用于制造机座、管道）
高碳钢（硬度较大）
碳素钢 中碳钢
钢
含碳0.03%～2% ，延展性、机械 性能好，用于制 造2机020械/10和/16 交通工
合金钢
低碳钢（韧性较好） 不锈钢（Cr18%,Ni8%）
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原形
放入热水后
再放入冷水
记忆合金同我们的日常生活休戚相关。仅
以记忆合金制成的弹簧为例，把这种弹簧
放在热水中，弹簧的长度立即伸长，再放
到冷水中，它会立即恢复原状。
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如硬铝：含Cu4% Mg0.5% Mn0.5%
S3i0、.7铜%合金：
铜 青铜：含Cu Sn Pb等——硬而脆，强度大
合 黄铜：含Cu Zn——耐腐蚀，耐磨，可塑
金
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性强，硬度较小。
白铜：含Ni Zn（少量Mn）——制酒具1等6
资料卡片：金首饰
1、纯金质软，不适合直接制造首饰。
2、向纯金中加入一定量的铜或银，可以制成硬度较 大的金合金，用于制造金首饰等。金首饰的成色是 以首饰中金的最低含量的千分数来计量的。常用K 数表示。K数越高表示金会含量越高。如：24K （99.5%以上），18K（约75%）。
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4、新型合金
（1）储氢合金 室温下吸收氢气速度快，放出氢气快
（2）钛合金 （3）耐热合金 （4）形状记忆合金 （5）泡沫合金
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（1）储氢合金
气态 --- 150 大气压 钢瓶 储氢的传统方法 液态 --- －253 ℃ 液化 钢瓶
储氢 金属或合金 —— 能吸收 H2 的金属或合金。
锰钢（增加强度和韧性13 ）
碳素钢与合金钢的区别
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钢中合金元素的主要作用
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2、铝合金：密度小、强度大、抗腐蚀力强。
铝是地壳中含量最多的金属元素。纯铝
的硬度较小，不适于制造机器零件等。向铝
中加入少量的合金元素如Cu、Mg、Si、
Mn、Zn及稀土元素等可制成铝合金。
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氢燃料电池汽车上的储氢罐
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（2）钛及钛合金
钛的性能
① 钛为银白色，熔点为1680℃，相对密度为 4.54，比铝大但比钢轻；
② 具有很好的强度，约为铝的6倍； ③ 具有很高的塑性，便于冷热加工；
④ 其耐蚀性比不锈钢优良。
钛及合金在航空、化工、导弹航天及舰艇等方
合金的性能：
1、硬度较大；
2、熔点一般比各成分金属低；
3、一般来说，合金的性质并不是各成分的性质的总和 ，合金具有良好的物理、化学和机械的性能；
4、合金的性能可以通过所添加的合金元素的种类、含
2量020和/10/1生6 成合金的条件等来加以调节。
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思考题：
1、为什么合金的性能与纯金属有很大的差异呢 ？
材料的分类：
材料
非金属材料 复合材料
传统材料 无机非金属材料
新型材料
天然材料 有机非金属材料
合成材料
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合金 2
不锈钢制成的餐具
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锰钢制成的钢轨
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铝合金制成的箱子
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镁铝合金制成的3C产品
2镁020/铝10/16合金制成笔记本电脑外壳
▪ 三种金属价值：镍>铜>铝
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【思考与交流】
你认为铸造硬币所用合金的实际价值是低于面 值、等于面值、还是高于面值？如果高于面值 ，人们可能会怎么做？ 答：铸造硬币所用合金的实际价值应该低于面值 。如果高于面值，人们可能会把硬币收藏起来 或高价出售，而不当作货币使用。
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金属与合金的结构比较：
改变了金属原子有规则的层状结构
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思考题：
2、为什么多数合金的熔点一般比各成分金属的低 ？
在纯金属内，所有的原子大小相同，排列十分 规整。而合金内原子的大小不一，排列没有纯金属 那样整齐，使得原子之间的相互作用力减小。所以， 多数合金的熔点一般比各成分金属的低。
如Ti-Fe，Ti-Mn，La-Ni等合金都有贮氢功能。 La—Ni贮氢台金在常温、0.152 MPa下就可放 出氢，可用于汽车、燃料电池等
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储氢金属或合金为什么能储存氢气？
金属结构中存在着很多空隙,氢元素较活泼，原子 半径又小，它很容易钻进金属空隙中去并和金属 起化学反应生成金属氢化物。
面的应用较为广泛。Βιβλιοθήκη Baidu
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钛 合 金 与 人 造 骨
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（3）耐热合金：镍钴合金（Ni--Co）能耐 1200℃，用于喷气发动机和燃气轮机的构件
（4）形状记忆合金：它们具有高弹性、金属 橡胶性能、高强度等特点
如Ni-Ti，Cu-Al-Ni，Cu-Al-Zn等合金，可用 作调节装置的弹性元件（如离合器，节流阀 等）、热引擎材料、医疗材料
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3.试一试，填写下列汽车配件所用的金属或合金， 并解释使用这些材料的原因。
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铜、铝 低碳钢
钨 铝合金 不锈钢
导电性好 延展性好
易加工
熔点高
密度小、强度 大、耐腐蚀
耐腐蚀 9
一、认识合金
合金的概念：由两种或两种以上的金属（或金属 与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。
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讨论：用来铸造硬币的合金需要具有什么性质？
资源丰富 无毒轻便 耐磨耐腐蚀 美观、易加工
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铸造硬币的合金
▪ 有一定的硬度，不能太硬， 压数字和图案。
▪ 耐磨 ▪ 抗腐蚀 ▪ 不能太昂贵：低于合金价值
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铸币合金成分
▪ 一元：钢芯镀镍 ▪ 五角：钢芯镀铜 ▪ 一角：铝合金
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镁铝合金制成的自行车
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【思考与交流】
1、什么是合金？你日常生活中用到的金属制品中哪些 属于合金？
合金是由两种或两种以上的金属（或金属与非金属） 熔合而成的具有金属特性的物质。
2、为什么我们使用的金属材料主要是合金，而不是纯 金属？
合金与金属相比，除具有金属的特性外，还具有许 多比各成分金属更优良的物理、化学或机械的性能 。 如：硬度大、熔点低、密度小、耐磨、耐腐蚀等。