内容正文:
第三单元 金属材料的性能及应用
一、金属材料的性能
1、力学性能
延展性、硬度、塑性
2、物理性能
密度、熔点、导电性、导热性等
3、化学性能
抗氧化性、耐酸碱性等
4、工艺性能
可铸性、可锻性、切削加工性等
随时代的发展,纯金属材料的性能难以满足生产、生活和高新技术领域的需要,科学家们制备出特殊的金属材料——合金
二、合金
合金:将两种或两种以上的金属(或金属与非金属)共熔,得到的特殊的金属材料。
注意:①合金是混合物,没有固定的熔点。
②合金中各成分金属的化学性质不变。
1.合金的硬度一般高于组分纯金属
柔软的铝单质
铝合金(铜、镁、锰)
硬度大,密度小
2.合金的熔点一般低于组分金属
锡、铋、鎘、铅合金
(武德合金)熔点67℃
钠钾合金
常温下液体
3.合金的导电性和导热性一般低于组分金属
高电阻镍铬合金
不锈钢
铬铁合金
钛合金发动机
钛合金人造骨骼
记忆金属
三、无机非金属材料
(1)传统无机非金属材料
1、分类
水泥、传统陶瓷、玻璃等
(2)新型的无机非金属材料
光导纤维、新型陶瓷(结构陶瓷、功能陶瓷)等
2、半导体材料——硅
硅的导电性介于导体和绝缘体之间,是一种重要的半导体材料。
芯片
硅单质
(1)硅的制备
“从沙滩到用户”
沙滩上的沙子,主要成分是二氧化硅,人们通过化学反应,制成硅,然后提纯制成高纯硅,再来用高纯硅制造集成电路。
SiO2+2C === Si + 2CO↑
高温
高温
SiCl4 +2H2 === Si + 4HCl
Si+2Cl2 === SiCl4
高温
a.常温下,化学性质稳定,只与强碱、氟化氢、氟气反应
①Si+2F2=SiF4
②Si+4HF=SiF4 ↑+2H2↑
③Si+ 2NaOH + H2O = Na2SiO3 +2H2↑
(2)硅的化学性质
b.高温下,与氧气反应
Si + O2 SiO2
3、光导纤维——SiO2
光导纤维导光能力强,可代替普通金属通信电缆,节约大量有色金属。
水晶
石英
玛瑙☝
沙子
(1)自然界中的二氧化硅
硅在地壳中的含量仅次于氧,居第二位。自然界中的硅几乎都以二氧化硅和硅酸盐的形式存在着,是构成矿物和岩石的主要成分。
(1)二氧化硅性质
①物理性质:固体,熔沸点高,硬度大,不溶于水
②化学性