初中化學(xué)《金屬和金屬材料》課件

金屬和金屬材料本課程將探討金屬和金屬材料的特性、分類及應(yīng)用。我們將深入了解金屬在現(xiàn)代工業(yè)和日常生活中的重要性。課程導(dǎo)入1金屬特性了解金屬的基本物理和化學(xué)特性2金屬分類探索不同類型的金屬材料3應(yīng)用與發(fā)展討論金屬材料的廣泛應(yīng)用和未來趨勢金屬的特性光澤金屬具有獨(dú)特的金屬光澤可塑性金屬可被錘打成不同形狀導(dǎo)電性金屬是良好的電和熱導(dǎo)體金屬熔點(diǎn)和沸點(diǎn)熔點(diǎn)金屬的熔點(diǎn)范圍廣泛，從汞的-38.83°C到鎢的3422°C不等。沸點(diǎn)金屬的沸點(diǎn)通常很高，例如鐵的沸點(diǎn)為2861°C。金屬的密度輕金屬如鋰、鈉、鎂，密度小于5g/cm3重金屬如鉛、金、鉑，密度大于5g/cm3密度差異影響金屬的應(yīng)用領(lǐng)域和使用方式金屬的硬度1鉆石最硬2鎢、鉬硬度高3鐵、銅中等硬度4鋁、鋅較軟5鈉、鉀最軟金屬的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性導(dǎo)電性銀是最好的導(dǎo)體，其次是銅和金。鋁因價格較低也常用作導(dǎo)電材料。導(dǎo)熱性銀、銅和金也是優(yōu)秀的熱導(dǎo)體。這一特性使它們在電子和熱管理應(yīng)用中非常重要。應(yīng)用這些特性使金屬在電力傳輸、電子設(shè)備和散熱系統(tǒng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。金屬的延展性和韌性延展性金屬可以被拉伸成細(xì)絲而不斷裂。金是最具延展性的金屬，1克金可以拉伸成2千米長的細(xì)絲。韌性金屬可以在不破裂的情況下承受沖擊和變形。鐵和鋼是典型的高韌性金屬。金屬的抗腐蝕性1貴金屬如金、鉑，幾乎不會腐蝕2不銹鋼含鉻，形成保護(hù)性氧化層3鋁表面形成致密氧化膜4普通鋼鐵容易生銹，需要防腐處理金屬的化學(xué)性質(zhì)與氧反應(yīng)大多數(shù)金屬在空氣中會氧化與酸反應(yīng)許多金屬能與酸反應(yīng)生成氫氣置換反應(yīng)活潑金屬可以置換出不活潑金屬合金形成金屬之間可以形成合金金屬的應(yīng)用金屬材料的分類1黑色金屬以鐵為主要成分的金屬及其合金2有色金屬除鐵之外的其他金屬及其合金3貴金屬化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、價格昂貴的金屬4輕金屬密度小于5g/cm3的金屬黑色金屬材料生鐵含碳量大于2.11%的鐵碳合金鋼含碳量小于2.11%的鐵碳合金合金鋼含有其他元素的特種鋼鐵及其合金純鐵柔軟，易加工，但強(qiáng)度低。主要用于制造電磁鐵和變壓器鐵芯。鐵合金通過添加其他元素改善性能。常見的有碳鋼、不銹鋼和合金鋼。鋼的分類碳鋼按含碳量分為低、中、高碳鋼合金鋼含有其他合金元素，如鎳、鉻、鉬等不銹鋼含鉻量超過10.5%，具有良好的耐腐蝕性工具鋼用于制造各種切削工具和模具鑄鐵的性質(zhì)和應(yīng)用高強(qiáng)度鑄鐵具有較高的抗壓強(qiáng)度良好鑄造性易于澆鑄成復(fù)雜形狀減震性能能有效吸收震動和噪音應(yīng)用廣泛用于機(jī)床底座、汽車零件等有色金屬材料1貴金屬金、銀、鉑等2輕金屬鋁、鎂、鈦等3重有色金屬銅、鉛、鋅等4稀有金屬鋰、鎢、鉬等銅及其合金純銅導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性優(yōu)異，廣泛用于電線和散熱器。黃銅銅鋅合金，強(qiáng)度高，易加工，用于制造樂器和裝飾品。青銅銅錫合金，硬度高，耐磨性好，用于制造軸承和齒輪。鋁及其合金輕質(zhì)密度低，強(qiáng)度高耐腐蝕表面形成氧化膜可回收環(huán)保，可重復(fù)利用鋅及其合金防腐性能鋅可用于鋼鐵的鍍層，防止生銹壓鑄合金鋅合金易于壓鑄，用于制造精密零件電池材料鋅是重要的電池負(fù)極材料建筑應(yīng)用鋅板用于屋頂和外墻裝飾貴金屬材料金及其合金純度純金為24K，常見的合金有18K和14K用途首飾、電子元件、醫(yī)療器械特性化學(xué)穩(wěn)定性高，延展性極佳合金與銀、銅等混合以增加硬度銀及其合金導(dǎo)電性銀是最好的導(dǎo)體，廣泛用于電子工業(yè)抗菌性銀離子具有殺菌作用，用于醫(yī)療器械首飾制作純銀和銀合金用于制作各種首飾和裝飾品鍍金和鍍銀的原理清潔基材去除表面油污和氧化層電解液浸泡將基材浸入含金或銀離子的溶液中電鍍過程通電使金屬離子在基材表面還原后處理清洗、干燥和拋光鍍層金屬表面處理技術(shù)電鍍在金屬表面沉積另一種金屬薄層陽極氧化形成保護(hù)性氧化膜，常用于鋁涂裝噴涂或電泳涂裝防護(hù)層熱噴涂高溫熔融金屬噴涂形成保護(hù)層金屬材料的回收利用1分類收集按金屬類型分類收集廢棄物2預(yù)處理清洗、分選、破碎等前期處理3冶煉回收通過冶煉工藝提取金屬4再利用回收的金屬用于生產(chǎn)新產(chǎn)品金屬材料的環(huán)境影響采礦影響開采過程可能導(dǎo)致生態(tài)破壞能源消耗金屬冶煉和加工需要大量能源廢棄物處理金屬廢棄物可能造成環(huán)境污染回收利用金屬回收可減少環(huán)境負(fù)擔(dān)金屬材料的未來發(fā)展1納米材料納米級金屬材料的應(yīng)用23D打印金屬金屬3D打印技術(shù)的發(fā)展3智能合金具有記憶效應(yīng)的合金材料4輕量化開發(fā)更輕、更強(qiáng)的金屬材料5綠色冶金更環(huán)保的金屬生產(chǎn)工藝課程小結(jié)1金屬特性我們學(xué)習(xí)了金屬的物理和化學(xué)特性2金屬分類探討了黑色金屬、有色金屬和貴金屬3應(yīng)用領(lǐng)域了解了金屬在各行業(yè)的廣泛應(yīng)用