金屬和金屬材料課件

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金屬的基本概念和性質(zhì)01金屬的定義和分類金屬的定義具有導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性的物質(zhì)由陽離子和自由電子組成的晶體結(jié)構(gòu)金屬的分類輕金屬：如鋰、鎂、鋁等重金屬：如鐵、銅、鉛等貴金屬：如金、銀、鉑等稀有金屬：如鎢、鉬、鉭等金屬的基本性質(zhì)導(dǎo)電性金屬原子內(nèi)部的自由電子使金屬具有導(dǎo)電性金屬的導(dǎo)電性因原子序數(shù)、電子結(jié)構(gòu)和純度而異導(dǎo)熱性金屬原子間的晶格振動(dòng)使金屬具有導(dǎo)熱性金屬的導(dǎo)熱性因原子序數(shù)、晶體結(jié)構(gòu)和純度而異延展性金屬原子間的金屬鍵使金屬具有延展性金屬的延展性因原子序數(shù)、晶體結(jié)構(gòu)和純度而異光澤性金屬表面的反射性使金屬具有光澤性金屬的光澤性因表面粗糙度和純度而異密度金屬的密度是指單位體積內(nèi)的質(zhì)量金屬的密度因原子序數(shù)、原子量和晶體結(jié)構(gòu)而異硬度金屬的硬度是指金屬抵抗劃痕的能力金屬的硬度因原子序數(shù)、晶體結(jié)構(gòu)和成分而異熔點(diǎn)金屬的熔點(diǎn)是指金屬從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的溫度金屬的熔點(diǎn)因原子序數(shù)、晶體結(jié)構(gòu)和成分而異金屬的密度、硬度和熔點(diǎn)??????金屬的化學(xué)性質(zhì)02氧化還原反應(yīng)金屬與非金屬反應(yīng)時(shí)，金屬失去電子成為陽離子非金屬獲得電子成為陰離子置換反應(yīng)金屬與非金屬反應(yīng)時(shí)，金屬取代非金屬在化合物中的位置反應(yīng)產(chǎn)物通常是金屬化合物和非金屬單質(zhì)金屬與非金屬的反應(yīng)金屬與酸、堿的反應(yīng)與酸反應(yīng)金屬與酸反應(yīng)時(shí)，金屬失去電子成為陽離子酸中的氫離子獲得電子成為陰離子反應(yīng)產(chǎn)物通常是金屬鹽和水與堿反應(yīng)金屬與堿反應(yīng)時(shí)，金屬失去電子成為陽離子堿中的氫氧離子獲得電子成為陰離子反應(yīng)產(chǎn)物通常是金屬氫氧化物和水氧化反應(yīng)金屬的氧化反應(yīng)是指金屬失去電子的過程氧化反應(yīng)的產(chǎn)物通常是金屬氧化物還原反應(yīng)金屬的還原反應(yīng)是指金屬獲得電子的過程還原反應(yīng)的產(chǎn)物通常是金屬單質(zhì)金屬的氧化還原反應(yīng)金屬的用途03交通運(yùn)輸金屬在汽車、飛機(jī)、火車等交通工具中的應(yīng)用金屬的輕質(zhì)、高強(qiáng)度和耐磨性使其在交通運(yùn)輸領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用建筑金屬在橋梁、建筑結(jié)構(gòu)等建筑中的應(yīng)用金屬的強(qiáng)度、耐腐蝕性和美觀性使其在建筑領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用制造金屬在機(jī)械制造、電子設(shè)備等制造業(yè)中的應(yīng)用金屬的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性使其在制造業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用金屬在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用家用電器金屬在冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)等家用電器中的應(yīng)用金屬的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和耐磨性使其在家用電器領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用01廚具金屬在鍋、刀、鏟子等廚具中的應(yīng)用金屬的導(dǎo)熱性、強(qiáng)度和耐用性使其在廚具領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用02首飾金屬在項(xiàng)鏈、戒指、耳環(huán)等首飾中的應(yīng)用金屬的光澤性、延展性和抗氧化性使其在首飾領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用03金屬在日常生活中的應(yīng)用航空航天金屬在火箭、衛(wèi)星、空間站等航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用金屬的輕質(zhì)、高強(qiáng)度和耐磨性使其在航空航天領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用01生物醫(yī)學(xué)金屬在義肢、牙齒、心臟起搏器等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用金屬的生物相容性、強(qiáng)度和耐腐蝕性使其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用02新能源金屬在太陽能電池、燃料電池等新能源領(lǐng)域的應(yīng)用金屬的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和抗氧化性使其在新能源領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用03金屬在高科技領(lǐng)域的應(yīng)用金屬的資源和開采04金屬資源的分布地球上的金屬資源分布廣泛金屬資源在地殼、地幔和地核中都有分布金屬資源的分布因地質(zhì)條件、地球化學(xué)環(huán)境和地質(zhì)年代而異金屬資源的地域分布不均金屬資源在地球表面的分布不均金屬資源在不同國家和地區(qū)的分布不均金屬的開采方法露天開采露天開采是指通過剝離、挖掘等工序開采金屬礦物的過程露天開采適用于地表或近地表的金屬礦床地下水開采地下水開采是指通過礦井、隧道等工程開采金屬礦物的過程地下水開采適用于地下的金屬礦床溶浸開采溶浸開采是指通過化學(xué)溶劑浸泡礦床，使金屬礦物溶解后提取的過程溶浸開采適用于低品位、難選的金屬礦床金屬資源的保護(hù)保護(hù)金屬資源是保障國家資源安全和促進(jìn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要任務(wù)保護(hù)金屬資源需要合理開發(fā)、綜合利用和循環(huán)利用金屬資源的利用金屬資源的利用是提高資源利用效率和降低環(huán)境污染的重要途徑金屬資源的利用需要科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)升級(jí)和政策引導(dǎo)金屬資源的保護(hù)和利用金屬的冶煉和加工05熔煉法熔煉法是指將金屬礦物在高溫下熔化，通過氧化還原反應(yīng)提取金屬的過程熔煉法適用于鐵、銅、鋁等金屬的冶煉電解法電解法是指將金屬礦物溶解在電解液中，通過電化學(xué)反應(yīng)提取金屬的過程電解法適用于鋅、鉛、錫等金屬的冶煉焙燒法焙燒法是指將金屬礦物在高溫下焙燒，通過熱分解反應(yīng)提取金屬的過程焙燒法適用于釩、鈦、鋯等金屬的冶煉金屬的冶煉方法鑄造鑄造是指將金屬熔液倒入模具中，通過冷卻凝固成型的過程鑄造技術(shù)適用于鋁、銅、鐵等金屬的加工鍛造鍛造是指將金屬在高溫下加熱，通過壓力加工改變金屬形狀的過程鍛造技術(shù)適用于鋼、鋁、鈦等金屬的加工焊接焊接是指通過加熱、加壓等方法將金屬連接在一起的過程焊接技術(shù)適用于鋼、鋁、銅等金屬的加工金屬的加工技術(shù)金屬的表面處理和保護(hù)表面處理表面處理是指通過化學(xué)處理、物理處理等方法改變金屬表面性質(zhì)的過程表面處理技術(shù)適用于提高金屬的耐腐蝕性、耐磨性和美觀性表面保護(hù)表面保護(hù)是指通過涂層、鍍層等方法保護(hù)金屬表面的過程表面保護(hù)技術(shù)適用于延長金屬的使用壽命、降低環(huán)境污染和提高資源利用效率金屬的腐蝕與防護(hù)06金屬腐蝕的原因金屬腐蝕是指金屬在環(huán)境因素作用下，發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)的過程金屬腐蝕的原因包括化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕和微生物腐蝕等金屬腐蝕的類型均勻腐蝕：金屬表面各部分腐蝕速率相同局部腐蝕：金屬表面某一部分腐蝕速率顯著高于其他部分縫隙腐蝕：金屬表面存在縫隙時(shí)發(fā)生的腐蝕應(yīng)力腐蝕：金屬在應(yīng)力作用下發(fā)生的腐蝕金屬腐蝕的原因和類型金屬腐蝕的防護(hù)方法涂料保護(hù)涂料保護(hù)是指通過在金屬表面涂覆防腐涂料，隔絕金屬與環(huán)境接觸的過程涂料保護(hù)技術(shù)適用于防止金屬腐蝕和延長金屬使用壽命鍍層保護(hù)鍍層保護(hù)是指通過在金屬表面鍍上一層金屬鍍層，改變金屬表面性質(zhì)的過程鍍層保護(hù)技術(shù)適用于提高金屬的耐腐蝕性、耐磨性和美觀性襯里保護(hù)襯里保護(hù)是指通過在金屬表面襯上一層耐腐蝕材料，隔絕金屬與環(huán)境接觸的過程襯里保護(hù)技術(shù)適用于防止金屬腐蝕和延長金屬使用壽命金屬腐蝕的檢測(cè)和監(jiān)測(cè)腐蝕檢測(cè)腐蝕檢測(cè)是指通過無損檢測(cè)、化學(xué)分析等方法評(píng)估金屬腐蝕程度的過程腐蝕檢測(cè)技術(shù)適用于金屬設(shè)備、管道等設(shè)施的腐蝕狀況評(píng)估腐蝕監(jiān)測(cè)腐蝕監(jiān)測(cè)是指通過定期檢查、在線監(jiān)測(cè)等方法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)金屬腐蝕程度的過程腐蝕監(jiān)測(cè)技術(shù)適用于金屬設(shè)備、管道等設(shè)施的腐蝕狀況實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)金屬與環(huán)境的關(guān)系07金屬污染金屬污染是指金屬及其化合物在環(huán)境中的過量存在，對(duì)環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響的過程金屬污染包括重金屬污染、放射性金屬污染和稀有金屬污染等金屬污染的影響金屬污染對(duì)生態(tài)系統(tǒng)、人類健康和經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生不利影響金屬污染需要源頭治理、過程控制和末端處理金屬對(duì)環(huán)境的污染金屬循環(huán)利用金屬循環(huán)利用是指將廢舊金屬通過再加工、再利用等過程，使其再次成為有用的金屬資源的過程金屬循環(huán)利用有助于減少金屬資源消耗、降低環(huán)境污染和提高資源利用效率金屬循環(huán)利用的技術(shù)金屬循環(huán)利用技術(shù)包括廢舊金屬回收、廢舊金屬再利用和廢舊金屬再生等技術(shù)金屬循環(huán)利用技術(shù)需要科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)升級(jí)和政策引導(dǎo)金屬的循環(huán)利用金屬與環(huán)境友好的材料和技術(shù)環(huán)境友好材料環(huán)境友