常用的金属材料有哪几种(常见的合金及应用)

Posted 2023-05-25

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常用的金属材料有哪几种(常见的合金及应用)

学习目标

1.能从合金结构与组成的角度理解合金的特殊性能反应，培养宏观辨识与微观探析的能力。 2.能列举常见合金的组成和性能，能科学、合理的选择和使用金属材料。

知识导学

知识点 1 铁合金

1．合金的概述

(1)合金是由两种或两种以上的金属(或金属和非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。

(2)特征

①合金是混合物，其有各成分金属的化学性质。

②合金的熔点一般低于各成分金属的熔点。

③合金的硬度一般高于各成分金属的硬度。

④合金的性能可通过所添加的合金元素的种类、含量及生成合金的条件等加以调节。

2．铁合金

例 1．所谓合金，必须是( ) ①通过熔合而成 ②由两种或两种以上金属(或金属与非金属) ③耐腐蚀 ④耐高温 ⑤ 具有金属特性 ⑥铸造性能好

A．①②④ B．①②③④⑤⑥ C．①②⑤ D．②③⑤

例 2．下列有关铁和铁合金的说法错误的是( )

A．生铁比铁软

B．铁有良好的导热性

C．钢是铁的合金

D．生铁的熔点比纯铁低

知识点 2 铝和铝合金

1．铝、氧化铝的性质

(1)铝、氧化铝与稀盐酸反应

(2)铝、氧化铝与 NaOH 溶液反应

(3)实验结论：

①铝既能与稀盐酸反应又能与 NaOH 溶液反应，都生成盐和氢气。

②氧化铝既能与稀盐酸反应又能与 NaOH 溶液反应，都生成盐和水

2．铝合金铝合金是目前用途广泛的合金之一，硬铝是在铝中添加了一定比例的 Cu、Mg、Mn、Si，密度小，强度高，具有较强抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。

例 1．高铁车厢大部分由铝合金材料制造，这是因为铝合金( )

A．比纯铝熔点高

B．具有比较活泼的化学性质

C．各种成分在自然界中含量丰富，容易获取

D．质量轻，强度大，抗腐蚀能力比较强

例 2．下列关于氧化铝的叙述正确的是( )

A．氧化铝与酸、碱都能反应生成铝盐和水

B．氧化铝既是碱性氧化物又是酸性氧化物

C．氧化铝既不是碱性氧化物也不是酸性氧化物

D．氧化铝溶于水可得到氢氧化铝

例 3．铝是典型的两性金属，既能与酸反应，又能与强碱溶液反应。回答下列问题：

(1)在铝与盐酸和氢氧化钠溶液的反应中，铝元素化合价的变化都是__________，还原剂都是__________。

(2)1 mol 的铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，生成氢气的体积在相同状况下比值为________，消耗氯化氢和氢氧化钠的物质的量之比为________。

(3)甲、乙两个烧杯中分别盛有 100 mL 4.0 mol·L －1的盐酸和 100 mL 4.0 mol·L －1 氢氧化钠溶液，向两个烧杯中都加入 5.4 g 铝粉，在相同状况下产生气体的体积比为________。

知识点 3 新型合金

1．储氢合金：一类能够大量吸收 H2，并与 H2结合成金属氢化物的材料。如 Ti－Fe 合金、 La－Ni 合金，为氢气作为能源的实际应用起到重要的推动作用。

2．其他新型合金：钛合金、耐热合金和形状记忆合金等新型合金广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。

3．用途广泛的稀土金属

(1)镧系元素(57～71 号元素)及钇和钪，共 17 种元素为稀土元素。我国拥有丰富的稀土资源，现已查明的世界稀土资源中，80%分布在我国，并且品种齐全。

(2)稀土金属有着广泛的用途，它既可以单独使用，也可用于生产合金。在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能。因而，稀土元素又被称为冶金工业的维生素。

(3)稀土金属可用于制造引火合金、永磁材料、超导材料和发光材料等。稀土金属除广泛应用在冶金、石油化工、材料工业、医药及农业领域外，还逐渐深入到许多现代科技领域。

例 1．下列不属于新型合金材料的是( )

A．储氢合金 B．形状记忆合金 C．不锈钢 D．镍钴耐热合金

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