金属材料、金属的性质

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1、金属材料、金属的性质金属材料的发展和利用1.从化学成分上划分，材料可以分为金属材料、非金属材料、有机材料及复合材料等四大类。2.金属材料包括纯金属和合金。（1）金属材料的发展石器时代→青铜器时代→铁器时代→铝的应用→高分子时代（2）金属材料的应用①最早应用的金属是铜，应用最广泛的金属是铁，公元一世纪最主要的金属是铁②现在世界上产量最大的金属依次为铁、铝和铜③钛被称为21世纪重要的金属金属的物理性质1.金属的共性（1）大多数是银白色固体，有金属光泽。少数金属有颜色，如金为金黄色、铜为紫红色。（2）有延展性，可拉成细丝，压成薄片。（3）能导电，可以用作电线、电缆。（4）能导热，可

2、用于制造铁锅、铜火锅等。2.金属的特性：（1）熔点最高：钨W（3410℃）；熔点最低：汞Hg（-39℃）。（2）密度最大：锇Os（22.45g/cm3）；密度最小：锂Li（0.53g/cm3）。（3）硬度最大：铬Cr；硬度最小：铯Cs。（4）延展性最好：金Au，可制成万分之一毫米的金箔，铝、锡都是常见的延展性很好的金属。（5）导电导热性最好：银Ag，铜Cu次之，铝Al第三。（6）导磁性：部分金属可以被磁铁吸引，表现出导磁性，如铁、钴、镍等3.金属的分类：（1）从颜色分：黑色金属：Fe、Cr、Mn有色金属：除Fe、Cr、Mn外的金属（有色金属：通常是指除黑色金属以外的其他金属）

3、（2）从密度分：轻金属：（密度小于4.5g/cm3，如K、Ca、Na、Mg、Al等）重金属：（密度大于4.5g/cm3，如Fe、Cu、Sn、Pb等）4（3）从含量分：常见金属：如Fe、Al、Cu等稀有金属:如Mo、Nb、Zr等1.常见的几种金属的物理性质和特性：铝铜钛铁物理性质银白色金属光泽，具有良好的导电、导热和延展性，密度是2.7g/cm3，熔点660℃，沸点2200℃紫红色金属光泽，具有良好的导电、导电、导热和延展性，密度是8.9g/cm3，熔点1083℃，沸点2595℃银白色金属光泽，有良好的延展性，密度是4.5g/cm3，熔点1725℃，沸点3260℃有光泽的银白色

4、金属，质软而有延展性，密度是7.8g/cm3熔点为1535℃，沸点3000℃特性在空气中能形成致密的氧化物薄膜，常温下，对浓硝酸有耐腐蚀性。在潮湿空气中表面能形成铜绿具有耐腐蚀性，不受大气和海水影响，能与各种浓度的硝酸和各种弱碱反应有很强的导磁性，并有良好的可塑性和导热性，对冷的浓硫酸、浓硝酸有耐腐蚀性。合金合金是由两种或两种以上金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质，属于混合物。如钢铁、铝合金等，一般合金都是为了改良金属的某些性质。1.合金的特性：（1）一般来说，合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低。（2）一般来说，合金的硬度比它的各成分金属的硬度都大。（3）一

5、般来说，合金的抗腐蚀性比它的各成分金属都好。2.常见合金：（1）铁合金钢铁是铁和C、S、Mn、P、以及少量其他元素所组成的合金，称为碳铁合金。主要分为钢、生铁。钢和生铁的区别主要是含碳量不同，钢（0.03%—2%），生铁（2%—4.3%）。当然它们还含有一些其他成分，生铁中含有硅、锰等，如果钢含有一定比例的铬、镍，就是“不锈钢”。铁合金生铁钢含碳的质量分数2%-4.3%0.03%-2%机械性能质硬而脆，无任性坚强，任性大，塑性好共性：①都是铁和碳的合金；②都属于混合物转化：高温锻打生铁，降低生铁的含碳量，能将生铁转化成钢，表现钢的机械性能（2）钛合金性质：优异的耐腐蚀性，对海

6、水、空气和若干腐蚀介质都很稳定，可塑性能好，强度大，密度小，又称为亲生物金属。用途：喷气式发动机、飞机机身、人造卫星外壳、火箭壳体、人造骨、海水淡化设备等4（1）铝合金铝合金特点：密度小、强度高。如防锈铝合金、硬铝合金、高强度铝合金等（2）铜合金工业上广泛使用的有黄铜（铜锌合金）、青铜（铜锡合金）和白铜（铜镍合金）等1.淬火和回火——淬火和回火是金属热处理中常用的两种方法.（1）淬火：把金属工件加热到一定温度，然后浸入冷却剂(如冷水等)中急速冷却以增加硬度。例如：经过淬火后的钢，其硬度和耐磨性增强，塑性和韧性却降低.（2）回火：把淬火后的工件用较低温度加热，然后自然冷却，使其

7、能保持一定的硬度，增加韧性。例如：淬火后的钢再经回火后，其韧性可部分恢复。金属的化学性质1.金属与氧气反应（1）常温下金属与氧气的反应4Al+3O2=2Al2O3现象：银白色的铝的表面逐渐变暗生成一层致密的薄膜2Mg+O2=2MgO现象：银白色的镁条在空气中表面会逐渐变暗，生成白色固体2Cu+O2≠2CuO（常温下铜与氧气不反应）（2）点燃的条件下金属与氧气的反应a.镁带在空气中燃烧2Mg+O22MgO发出白光，放出大量的热，生成白色固体b.铁丝在氧气中燃烧3Fe+2O2Fe3O4火星四射，放出量热，有