課題1金屬材料2(完整版)
【正文】 屬或合金中加入熱力學(xué)穩(wěn)定性高的合金元素，使形成固溶體以及提高合金的電極電勢(shì)，增強(qiáng)其耐蝕性。純金屬中耐蝕性高的通常具備下述三個(gè)條件之一：①熱力學(xué)穩(wěn)定性高的金屬。青銅是人類(lèi)使用歷史最久的金屬材料，它是CuSn合金。AlLi合金可制作飛機(jī)零件和承受載重的高級(jí)運(yùn)動(dòng)器材。(2)鋁合金鋁是分布較廣的元素，在地殼中含量?jī)H次于氧和硅，是金屬中含量最高的。21世紀(jì)初，合金鋼在鋼的總產(chǎn)量中的比例將有大幅度增長(zhǎng)。它是工程技術(shù)中最重要、用量最大的金屬材料。鉑是稀有的貴金屬，在首飾行業(yè)又叫做鉑金，開(kāi)采量只有黃金的5%。“金屬之最”以及“形狀記憶合金”具有較強(qiáng)的趣味性，可以結(jié)合這些內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步查閱有關(guān)資料，辦一期化學(xué)小報(bào)或墻報(bào)等。教材還介紹了21世紀(jì)的重要金屬材料──鈦和鈦合金，連同在“化學(xué)技術(shù)社會(huì)”中介紹的高新科技的內(nèi)容──形狀記憶合金，在一定程度上體現(xiàn)了21世紀(jì)金屬材料的發(fā)展趨勢(shì)，有利于拓寬學(xué)生的眼界。二、本課題分析本課題分為兩部分。第一部分從日常生活用品很多是用金屬材料制成的入手，說(shuō)明金屬材料包括純金屬和合金兩類(lèi)，并從社會(huì)發(fā)展的歷史說(shuō)明鐵、銅、鋁及其合金是人類(lèi)使用最多的金屬材料。教學(xué)建議如下：，由實(shí)物或事實(shí)入手，使學(xué)生認(rèn)識(shí)金屬材料與日常生活以及社會(huì)發(fā)展的關(guān)系，并進(jìn)而引入到對(duì)金屬的物理性質(zhì)的教學(xué)。鋼的淬火和回火實(shí)驗(yàn)同樣具有很強(qiáng)的趣味性，且簡(jiǎn)單易做，應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生做。鉑金的強(qiáng)度和韌性都比其他貴金屬高得多，1 km長(zhǎng)的細(xì)絲而不斷裂，因此用鉑金制作的首飾堅(jiān)韌，如鉆石鑲嵌其中會(huì)很牢固，不易脫落。按含碳量不同，鐵碳合金分為鋼與生鐵兩大類(lèi)，%～2%的鐵碳合金。含碳量2%～%的鐵碳合金稱(chēng)生鐵。純鋁密度較低， g/cm3，有良好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電性(僅次于Au、Ag、Cu)，延展性好、塑性高，可進(jìn)行各種機(jī)械加工。目前高強(qiáng)度鋁合金廣泛應(yīng)用于制造飛機(jī)、艦艇和載重汽車(chē)等，可增加它們的載重量以及提高運(yùn)行速度，并具有抗海水侵蝕，避磁性等特點(diǎn)。錫的加入明顯地提高了銅的強(qiáng)度，并使其塑性得到改善，抗腐蝕性增強(qiáng)，因此錫青銅常用于制造齒輪等耐磨零部件和耐蝕配件。通常可用其標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)來(lái)判斷，其數(shù)值較正者穩(wěn)定性較高；較負(fù)者則穩(wěn)定性較低。例如在Cu中加Au，在Ni中加入Cu、Cr等，即屬此類(lèi)。例如，鋼能耐大氣腐蝕是由于其表面形成結(jié)構(gòu)致密的化合物羥基氧化鐵［FeOx“耐熱”是指其在高溫下能保持足夠強(qiáng)度和良好的抗氧化性。二是加入能形成各種碳化物或金屬間化合物的元素，以使鋼基體強(qiáng)化。純鈦機(jī)械性能強(qiáng)，可塑性好，易于加工，如有雜質(zhì)，特別是O、N、C等元素存在，會(huì)提高鈦的強(qiáng)度和硬度，但會(huì)降低其塑性，增加脆性。合金元素如Al、V、Zr、Sn、Si、Mo和Mn等的加入，可改善鈦的性能，以適應(yīng)不同部門(mén)的需要。金屬中組成永磁材料的主要元素是Fe、Co、Ni和某些稀土元素。例如，一架超音速飛機(jī)約由70%的鋁及其合金構(gòu)成。(6)鋁粉具有銀白色光澤(一般金屬在粉末狀時(shí)的顏色多為黑色)，常用來(lái)做涂料，俗稱(chēng)銀粉、銀漆，以保護(hù)鐵制品不被腐蝕，而且美觀。我國(guó)是最早使用銅器的國(guó)家之一。它采用分鑄和嵌鑄等復(fù)雜的鑄造工藝，充分反映出了殷代青銅器的高超熔鑄技藝。微量元素是植物正常生命活動(dòng)所不可缺少的，它可以提高酶的活性，促進(jìn)糖、淀粉、蛋白質(zhì)、核酸、維生素和酶的合成，有利于植物的生長(zhǎng)。銅還可以提高白細(xì)胞消滅細(xì)菌的能力，增強(qiáng)某些藥物的治療效果。戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，齊國(guó)工匠已了解到隨著用途不同，青銅器材料的性能也應(yīng)有所變化，為此可以改變青銅中各種金屬成分的比例。在商代早期遺址中出土了較大型的青銅器。(8)鋁熱劑常用來(lái)熔煉難熔金屬和焊
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