第二章 金属材料的物理化学性能

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3.热膨胀性： 材料在不同温度的热膨胀性通常
用线胀系数表示，线胀系数是一个非常 重要的性能指标。陶瓷的线胀系数最低， 金属次之，高分子材料最高。在活塞与 缸套的材料匹配及异种金属焊接等都需 要考虑材料的热膨胀性。
物理性能
4.磁性：
材料能导磁的性能称为磁性。许 多金属（如铁、镍、钴等）具有较高的 磁性，也有许多金属如铝、铜、铅等是 无磁性的，非金属材料一般无磁性。
化学性能
化学性能
1.抗腐蚀性 2.抗氧化性
化学性能
1.金属材料腐蚀的基本过程：
金属与周围介质（水电解质）接触时，由于化 学作用而引起的腐蚀为化学腐蚀。如金属与空气中 的O2、H2S、SO2形成氧化物、硫化物、氯化物等， 从而使金属零件因腐蚀而损坏。
金属与电解质溶液（如酸、碱、盐）等构成原 电池而引起的腐蚀，为电化学腐蚀，如金属在海水 中或土壤中的腐蚀均属于电化学腐蚀。
化学性能
抗腐蚀性：
主要采用的方法有合理选择防腐材料（如 不锈钢）和覆盖法（即电镀或使用电化学保护， 如阴极保护法）等来防止或减少金属腐蚀的发生。 另外，用适当的涂料进行涂覆，也可起到防腐蚀、 填平锈斑的作用。
化学性能
抗氧化性：
材料在高温下抵抗氧化的能力称为抗氧化性， 又称为热稳定性。在钢中加入Cr、Si等元素，可大大 提高钢的抗氧化性。在高温下工作的发动机气门、内 燃机排气阀等汽车零部件就是采用抗氧化性好 42Cr9Si2等材料制造的。
金属材料的物理性能 金属材料的化学性能
物理性能
物理性能
1.密度 2.熔点 3.热膨胀性 4.磁性 5.导热性 6.导电性
物理性能
1.密度： 单位体积中材料的质量称为材料的
密度。一般将密度小于5×103kg/m3的 金属称为轻金属，密度大于 5×103kg/m3的金属称为重金属，对于 飞机、快艇、发动机活塞等需选用密度 小的材料制造，以减轻重量。
物理性能
2.熔点： 材料的熔化温度称为熔点。一般
陶瓷的熔点高于金属的熔点，高分子材 料没有固定的熔点，金属都有固定的熔 点。熔点低的金属及合金可用来制造焊 锡或保险丝，而熔点高的金属及合金 （如钨、钼、钒）可以制造耐高温零件。 熔点对金属与合金的冶炼、铸造和焊接 等是一个重要的工艺参数。
物理性能
物理性能
5.导热性： 导热性用导热率λ来表示，导热率
越大，说明导热性越好。导热性是金属 材料的重要性能之一，金属及合金的导 热率远高于非金属材料。导热性好的材 料可用来作热交换器等传热设备的零件。 同时在不同材料匹配过程中，也必须考 虑不同材料的不同导热性。
物理性能
6.导电性：
导电性用电阻率ρ表示，通常金属 的电阻率随温度升高而增加，纯金属材 料的导电性比合金好，高分子材料不导 电，但部分高分子复合材料有良好的导 电性。陶瓷材料不导电，但某些含有特 殊成分的陶瓷都是具有一定导电性的半 导体。