小学科学材料PPT课件

材料具有的性质
• 延展性：即延性和展性。延性就是能延长 的性质，例如铁能制成铁丝；展性是能展 开的性质，铝能制成很薄的铝箔。一般来 说，延性优良的物质展性也优良，所以可 统称为延展性。
• 稳定性：属于化学性质，比如见光或受热 是否容易分解，是否易和氧气反应等。
• 可塑性：就是指当材料在一定温度和压力 下，受到外力作用时可产生形变，而外力 去除后仍能保持受力时的状态。
• (2)铝的导电性仅次于银、铜，虽然它的导 电率只有铜的2/3，但密度只有铜的1/3， 所以输送同量的电，铝线的质量只有铜线 的一半。铝表面的氧化膜不仅有耐腐蚀的 能力，而且有一定的绝缘性，所以铝在电 器制造工业、电线电缆工业和无线电工业 中有广泛的用途。
• (3)铝是热的良导体，它的导热能力比铁大 3倍，工业上可用铝制造各种热交换器、散 热材料和炊具等。
一.传统材料
• 金属材料:包括纯金属以及合金，合金是混合物。 如铜、铝、钢铁
• 无机非金属材料:如水泥、陶瓷、玻璃 • 有机合成材料:如塑料、橡胶、合成纤维
• 合金的组成由两种或两种以上的金属的结合构成，一般它 在功能上会具有各金属成分的优点，甚至会有一些新功能 出现。
金属材料 1.钢铁
• 炼铁：铁矿石与石灰石、焦炭混合后在空气中加热，可得 到生铁。
• 把铝放入冷硝酸中，会使其“钝化”，而 不与稀酸反应。
• 铝的最主要用途是制造各种轻质合金，铝 合金具有质轻硬度大的优点，广泛地应用 于航空、汽车工业以及国防工业上，同时 在日常生活中的应用也越来越广泛，如制 造门窗、家俱和饮具等。纯铝也大量用来 制作电线和电缆，此外也用于制造特种漆 料，药膏、化妆品软管和容器及包装箔等。 有机铝化合物，如三乙基铝为立体定向聚 合催化剂。
• 铝的用途
• (1)铝的密度很小，仅为2.7g/cm3，虽然它比较 软，但可制成各种铝合金，如硬铝、超硬铝；防 锈铝、铸铝等。这些铝合金广泛应用于飞机、汽 车、火车、船舶等制造工业。此外，宇宙火箭、 航天飞机、人造卫星也使用大量的铝及其合金。 例如，一架超音速飞机约由70%的铝及其合金构 成。船舶建造中也大量使用铝，一艘大型客船的 用铝量常达几千吨。
• 钢的分类
生铁和钢的比较
炼铁和炼钢
金属材料 2.铜
• 铜的物理性质 ：纯铜呈紫红色，熔点约1083.4℃， 沸点2567℃，密度8.92g/cm3，具有良好的延展性。 1g纯铜可拉成3000m细铜丝或压延成面积为10m2几 乎透明的铜箔。
• 纯铜的导电性仅次于银，但比银便宜得多，所以当 今世界一半以上的铜用于电力和电讯工业上。
• 炼钢：生铁在富氧空气中加热，降低含碳量后得到钢。 • 生铁一般硬而脆，工业上适合铸造，不适合锻造。钢一般
有一定的韧性，既适合铸造，也适合锻造。所以钢的用途 更广 • 钢铁的锈蚀：实质上是铁在有水存在的情况下，发生缓慢 氧化的过程 • 由于铁锈疏松，透气性、吸水性较好，所以钢铁制品一旦 生锈，如不及时处理，生锈的过程不会自动停止，只会越 来越快。 • 关于金属的污染：一是冶炼金属时产生废气、废渣造成的 污染。一是废弃金属对环境造成的污染。
1、传统材料和新型材料
• 1）举例说明传统材料（钢铁、铜、铝、水 泥、橡胶、陶瓷、塑料等）对人类生活方 式和生活质量的影响，对社会经济发展的 影响，以及对环境的影响
• 2）举例说明新型材料（超导材料、纳米材 料等）对人类生活方式和生活质量的影响， 对社会经济发展的影响，以及对环境的影 响
• 所谓材料，是指人类用来制作有用物件的
• 铝与氧结合的能力很强，是亲氧元素，它 能从许多金属氧化物中夺取氧，而且产生 大量的热，温度很高，可使游离出来的金 属熔化。由此可制取金属，常称铝热法， 冶金工业上用铝热法制备金属铬、锰、钒 等。例如：
•
Cr2O3 + 2Al = Al2O3 + 2Cr
• 铝是两性金属，可与稀酸（盐酸或硫酸）、 强碱溶液反应生成盐，同时放出氢气。
密度小于2.70g/cm3，为铜的30%），因而铝 广泛地代替铜做电缆。 • 铝有良好的导热性，大量用于制做炊具，还 可以做太阳能的吸收装置
• 铝的化学性质很活泼，在空气中很快生成 一层致密的氧化物薄膜，可防止进一步氧 化，此氧化膜不溶于水，因而使铝不与水 作用
• 铝在氧气中加热时剧烈地燃烧，发出炫目 的白光，并放出大量的热。
物质；材料是人类生存和发展的物质基 础，是人类社会文明的重要支柱。
• 新材料则是指最近发展或正在发展之中的 具有比传统材料更为优异的性能的一类材 料。
• 材料科学技术的每一次重大突破，都会引 起生产技术的革命，极大加速社会发展的 进程。
•历史分期： 以人类使用工具的材料划分
石器时代陶器时代青铜器时代铁器时代 硅时代
• (4)铝的表面因有致密的氧化物保护膜，不 易受到腐蚀，常被用来制造化学反应器， 医疗器械，冷冻装置，石油和天然气管道 等。
• (5)铝粉具有银白色光泽（一般金属在粉末状时的 颜色多为黑色），常用来做涂料，俗称银粉、银 漆，以保护铁制品不被腐蚀，而且美观。
• (6)铝在氧气中燃烧能放出大量的热和耀眼的光， 常用于制造爆炸混合物，如铵铝炸药（由硝酸铵、 木炭粉、铝粉、烟黑及其它可燃性有机物混合而 成）、燃烧混合物（如用铝热剂做的炸弹和炮弹 可用来攻击难以着火的目标或坦克、大炮等）和 照明混合物（如含硝酸钡68%、铝粉28%、虫胶4 %）
• (7)铝热剂常用来熔炼难熔金属和焊接钢轨 等。铝还用做炼钢过程中的脱氧剂。铝粉 和石墨，二氧化钛（或其它高熔点金属的 氧化物）按一定比率均匀混合后，涂在金 属上，经高温煅烧而制成耐高温的金属陶 瓷，它在火箭及导弹技术上有重要应用。
• 铜在潮湿的空气中易在其表面生成碱式碳酸铜（铜 绿）。铜常用于制造铜线、电极以及电镀工业。
• 铜合金
金属材料 3.铝
铝是人ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ继铜、铁之后，第三种被广泛应用的金属。
• 铝的物理性质： • 纯净的铝是具有银白色光泽的金属，有良好
的延展性，制成铝箔可包装纸烟、糖果。 • 铝的导电性仅次于银和铜（导电率为铜的64%，