金属材料的历史 现状及未来

金属材料的历史、现状及未来

一、金属材料的历史

人类在大约公元前五千年由石器时代进入铜器时代，而后又在公元前一千二百年步入了所谓的铁器时代。此时出现的金属材料表明当时的社会生产力达到了一个新的高度，人们发现陶器能够承受高温，掌握了用火在陶质容器内把金属熔化、然后将液态的金属倒进模腔内，以铸成所需的工具。金属铜的应用早于金属铁，这是因为天然铜在自然界中存在而铁则被氧化，同时金属铜的熔点比金属铁的要低。在炼铜技术逐步提升时，我们的祖先已经不知不觉的发现了“合金”，最早的合金可能是青铜，它大约由百分之十的锡及百分之九十的铜构成。随着青铜技术的不断发展，人们意识到增大锡的比例会使合金变硬换句话说，“合金”比单一的金属拥有更好的性能。此后，更延伸出黄铜等适用于不同场合的合金。不久，人类社会从青铜时代进入铁器时代。铁器时代已经能运用很复杂的金属加工来生产铁器。铁的高硬度、高熔点与铁矿的高蕴含量，使得铁相对青铜来说来得便宜及可在各方面运用，所以其需求很快便远超青铜。而在几百年后的欧洲，资本主义萌芽带来的社会化大生产也促使着金属的冶炼和材料的制造向着工厂化、规模化发展。一些效率更高的大型炼铁炉被建造起来。英国在18世纪初已经出现了“高炉”的原型，日产铁以吨计。一开始工人们使用木炭等天然燃料，后来改用焦炭，并安装上鼓风机，从此慢慢演变为近代的高炉，这是炼铁工业的起点。由于铁的大规模生产，人类物质文明的进一步提高，铁轨等应运而生。19世纪一个英国人找到了将铁炼成钢的方法。他把空气直接鼓入铁水中,使杂质烧掉。后来知道，铁水中含有C、S、P等杂质，将影响铁的强度和脆性等；为提高铁的性能，需要对铁水进行再冶炼，以去除上述杂质。对铁水进行重新冶炼以调整其成分的过程叫作炼钢。在之后的一些由于铁的性能不足而引发的事故中，人类意识到钢是更适合的工程材料，于是代替铁轨的钢轨等钢材在人类社会中蔓延开来。由于金属材料的优良导电性，第二次工业革命的迅速开展并使人类步入电气时代。近代以来，合金钢以及其他金属材料飞速发展。高速钢、不锈钢、耐热钢、耐磨钢、电工用钢等特种钢如雨后春笋般地相继出现，其他合金如铝合金、铜合金、钛合金、钨合金、钼合金、镍合金等等加上各种稀有合金也不断发展，金属材料在全社会的经济发展中具有了不可替代的地位。

二、金属材料的现状

金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括纯金属、合金、金属材料金属间化合物和特种金属材料等。当前，金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。黑色金属材料又称为钢铁材料，包括工业纯铁、铸铁、碳钢材料，以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金不锈钢等钢材。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金材料。有色金属材料是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金材料，通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属材料等，有色合金材料的强度和硬度一般比纯金属材料高，并且具有电阻大、电阻温度系数小的特点。特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等；还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金以及金属基复合材料等。同时，我们也形成了对金属材料研究的一系列系统方法。把金属的表面磨光抛光,然后放在酸中浸蚀、在显微镜下即可观察不同的花样也就是显微组织结构，从而研究金属的性能形成了金相学。金相学的出项帮助人们揭示金属材料微观的奥秘。X射线的出现及应用于观察金属中原子的排列促使人们了解各种金属中原子在空间分布的规律，加深了人们对金属的微观结构的认识通过金相和X光衍射等手段，人们对金属材料的成分、显微组织结构和性能间的关系进行了大量研究，发现了许多规律，解

释了大量过去不可思议的现象，奠定了金属材料科学的基础，并大大推动了合金钢及热处理等科学技术的发展。当今，人们在金属材料的领域中，逐步由经验上升为理论，由被动变为主动，由理论去指导实践，再由实践去发展理论。

三、金属材料的未来

当下社会，金属材料在人类社会中的地位受到了前所未有的挑战。一方面是高分子材料和陶瓷材料对传统金属材料造成冲击。首先是高分子材料。高分子材料尤其是工程塑料，从性能到应用的许多方面已能和传统的金属材料相抗衡，加上其原料丰富、价格便宜、产量惊人，已经迅速崛起。其次是陶瓷材料，陶瓷材料在现代电子工业中占有异常重要的地位。另一方面金属材料自身对能源、资源和环境三方面造成的消耗很大。金属材料经过数千年的发展，某些主要的金属矿产资源日渐紧张、高质量的金属矿产很快减少、低质量的矿物使能源消耗和成本增加，这些都使金属工业成为能源的最重要消耗者，同时也是严重的环境污染者。基于以上的原因，金属材料的发展可以在以下两个方面进行：

一是对已有的金属材料要最大限度地提高它的质量，挖掘它的潜力，使其产生最大的效益。这要求金属材料的制造技术要有飞跃性的进步。冶炼技术、炉外精炼技术、铸造技术、连铸连轧技术、近终形加工成型技术、热处理技术、粉末冶金技术等传统工艺的改进，加上微量杂质的控制技术、微量元素的合金化技术、高纯净度低偏析技术等的发明，都使金属材料焕发了第二春。

二是希望金属材料能够开拓出新的功能，以适应更高的使用要求。如钛合金的记忆性以及生物亲和性等，都是传统金属材料在未来发展的新方向。

总之，回顾了金属材料的历史、现状和未来，我们有信心相信，金属材料会在人类社会的明天展现出更好地服务人类的一面。

金属材料与人类社会的发展

金属材料与人类社会的发展 概要： 金属是人类历史发展中最不可或缺的材料，更是人类社会进步的关键所在，本篇论文将围绕金属在人类社会中的地位，应用等方面展开。主要论述金属材料与人类社会之间的关系，回顾金属过去在人类历史中的作用，分析其在现代社会的地位，并且展望金属才来的在未来的发展前景。 正文： 从100万年以前,原始人以石头作为工具,称旧石器时代。1万年以前,人类对石器进行加工,使之成为器皿和精致的工具,从而进入新石器时代。现在考古发掘证明我国在八千多年前已经制成实用的陶器,在六千多年前已经冶炼出黄铜,在四千多年前已有简单的青铜工具,在三千多年前已用陨铁制造兵器。我们的祖先在二千五百多年前的春秋时期已会冶炼生铁,比欧洲要早一千八百多年以上。18世纪,钢铁工业的发展,成为产业革命的重要内容和物质基础。19世纪中叶,现代平炉和转炉镍管炼钢技术的出现,使人类真正进入了钢铁时代。与此同时,铜、铅、锌也大量得到应用,铝、镁、钛等金属相继问世并得到应用。至今,金属材料在材料工业中一直占有主导地位。金属材料可以说是人类社会发展的全称见证者，我之所以那么说，是与他在人类社会各个转型期所起到的举足轻重的作用所分不开的。作为人类最早发现并开始加以利用的一种材料，金属可以说从方方面面影响着人类的历史发展进程。从最初把金属打造成狩猎武器到如今人类的生活已完全离不开金属，可见金属早已融入了整个人类社会，那么金属在人类社会中的过去，现在和将来又会是什么样的呢？ 金属的在人类社会的过去时中扮演的角色多为一个时期的社会性质的缩影。如新石器时代，青铜器时代等等，而之所会如此为这些时代命名，归根结底，最主要的原因，便是人类在这一石器开发出了某种新的金属，而这一金属几乎决定了人类在这一时期的文明发展进程。如在战国石器，由于铁器的发明和使用，既解放了农村的大量生产力，又在投入战争使用后，大大缩短了战争的进程，从而加速了整个国家的统一，结束了乱世的局面，使得我国文明在一段动荡时期后能够继续得以正常的发展。其中，金属在武器方面的贡献主要在冷兵

金属材料科学发展的历程与人类思维方式的演变

金属材料科学发展的历程与人类思 维方式的演变 摘要：纵览了人类思维方式的演变、自然科学和金属材料科学发展的历程，阐述了金属材料及其理论的层次性和相关性。介绍了我们为实现金属材料科学设计的规划轮廓。 关键字：材料科学物理金属学材料设计系统论 材料科学是探索研究和制造新材料规律的科学，它不仅指出特殊材料研制的特殊方法，而日‘还揭示出各种不同材料研制的共同规律。材料科学技术是一门技术科学，它介于基础科学和工程技术之间。与基础科学相比较，材料科学技术更接近于具体实践。而与工程技术相比较，它则更接近于理论研究。它是基础科学研究中基础理论转化为应用技术的中间环节。它的主要特点是将具体技术中带有共同性的科学问题集中起来加以研究。在材料科学研究中，探寻其中的哲学问题对材料科学技术的发展很有必要。 1．人类思维方式的演变与自然科学的发展 人类对客观世界的认识经历了“朴素整体论”和“分解论”(或称还原论)的时代，当前正处于向“系统论”演变的新时代。回顾人类思维方式的演变和科学发展的历程对我们进行创造性思维和卓有成效的工作是极为有益的。 中世纪以前的古代科学是处于“朴素整体论”的时代。由于低的生产力和科学水平的限制，人们并不知道每一事物是一个具有复杂结构的系统，也不能认清事物之间联系的细节，古代的先哲们就是在这种情况下追求事物的整体性和统一性的。古中国的先哲们就曾以“金、木、水、火、土”解释万物构成的世界。 随着生产力和科学水平的提高，人类进人了“分解论”的时代。人们运用割断事物之间联系的方法，把研究的事物从联系中抽出来，进行结构、特性、原因和结果的细致研究。首先是自然科学从哲学中脱解出来，随之，数学、天文学、物理学、化学、生物学等学科相继形成。随着人们认识的深化和知识的不断积累，这种“分解”进一步在每一学科内延续。 分解论的思维方式所追求的是对事物精确和严密的逻辑性描述，反对含糊笼统的臆断。人类每作一步分解，便有新的理论建立。人类运用这种思维方式取得了永远值得自豪的光辉成就。在这一时代出现了以哥白尼、伽俐略、牛顿和爱因斯坦等为代表的一大批成就卓著的科学家。 然而，分解论的思维方式并不是尽善尽美的，由于层层分解，忽略甚至完全割断事物之间的固有联系，就会使事物发生“变形”，以致使人们不能从整体上把握事物的性质和总的发展规律，甚至有时导致了精确性与正确性相冲突的结论。 “分久必合，合久必分”。由于生产力和科学技术的高度发展，知识的大量积累，分解论思维方式的局限性更加显露，导致了一个新的系统论思维方式的产生。

《应用广泛的金属材料》教案3

《应用广泛的金属材料》教案 教学目标 知识与技能： 1．了解常见金属制品的金属性质，认识金属材料在生产生活中的广泛应用。 2．知道铝及其化合物的性质。 3．了解常见合金的组成，知道合金的组成，知道生铁和钢等重要合金的性能，了解形状记忆合金在高科技领域的重要应用。 4．知道金属腐蚀的危害，认识防止金属腐蚀的重要性。 5．知道各种防止金属腐蚀的方法及其原理。 过程与方法： 1、通过对铝的性质实验探究，学习探究的基本方法。 2、通过学习常见合金的组成以及它们的应用，金属防腐方法的效果和价格，使学生会运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工，思考解决问题的办法。 情感态度价值观： 1．通过了解使用铝炊具的注意事项，使学生认识到化学知识的应用价值。 2．通过了解合金和新型金属材料在改变人们的生活方式，使学生体验到材料科学发展的日新月异，从而激发学生的求知欲。 教学重点：铝及其化合物的性质；金属防腐的方法。 教学难点：铝及其氧化物的两性；金属腐蚀的原因。 课时安排：3课时 第一课时§3.1.1 金属的性质及其应用 教学过程：

第二课时§3.1.2 常见合金的组成及应用 教学目标： 1.使学生初步了解合金。 2．认识金属与合金在性能上的主要差异。 3．知道生活中常见合金的组成，了解新型合金的用途。了解易拉罐的主要成分。教学重点：认识金属与合金在性能上的主要差异。 教学方法：调查或实验、查阅资料。 教学过程： 【思考与交流】 1、什么是合金？你日常生活中的金属制品那些是合金？ 2、为什么我们使用的金属材料主要是合金？而不是纯金属？ 3、阅读P86表3-3，了解生活中常见的合金种类的主要组成元素和具体应用。

金属材料论文金属材料工程论文

金属材料论文金属材料工程论文： 谈几种金属材料的焊接 摘要：金属材料的焊接性，俗称可焊性，是指在一定焊接技术条件下，获得优质焊接接头的难易程度，金属材料对焊接加工适应性。金属材料的焊接性主要决定于焊接接头的组织及其性能。本文主要阐述了碳钢、低合金结构钢、不锈钢、铸铁等金属材料的焊接技术。 Abstract: Welding of metallic materials, commonly known as weldability, is access to quality ease of welded joints under certain welding conditions, also is metal material adaptability in the welding process. Welding of metallic materials is mainly determined by the organization and properties of welded joints. This article focuses on the welding technology of the carbon steel, low alloy steel, stainless steel, cast iron and other metal materials. 关键词：金属；材料；焊接 Key words: metal；material；welding 中图分类号：TG44 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2010）33-0266-01 1碳钢的焊接技术

我国有色金属材料发展现状

我国有色金属材料发展现状 摘要：有色金属材料是新材料的一个重要的组成部分。发展有色金属新材料产业，加速有色金属新材料的研究和开发，对于促进国民经济的可持续发展具有极 其重要的战略意义。我国有色金属材料经过几十年的努力，已经在产量和规模方 面取得了重大进展，是目前世界上的有色金属生产大国。然而，我国有色金属材 料行业在高附加值产品、降低能耗、可持续发展方面与世界先进国家还有很大差距。本文讲述了我国有色金属材料的发展现状，并指出了今后的发展方向和战略。 关键词：有色金属；材料；战略 金属材料是人类赖以生存和发展的需要。特别是现代高新技术的发展，更是 依赖材料技术的进步。在金属材料中，有色金属材料是最重要的一类材料，合计60多种。地壳中含量最多的铝、镁元素均为有色金属元素。其它的还包括钛、铜、铅、锌、锑、锡、镍、钨、钼等元素。有色金属材料涉及到结构材料、功能材料、环境保护材料和生物医用材料等领域。其应用几乎涉及到国民经济和国防建设的 所有领域。有色金属新材料是新材料的一个极其重要的组成部分，其地位和作用 十分突出。大力发展有色金属新材料产业，加速有色金属新材料的研究和开发， 对促进国民经济的可持续发展具有极其重要的战略意义。 我国有色金属材料发展现状：我国有色金属工业经过50多年的发展，已经形成了比较完整的工业体系，建立了相当雄厚的物质基础。特别是近10年来，成 绩显著，举世瞩目，产量和规模发展迅速，跃居世界前列，产品规格进一步增多，除基本满足国内需求外，还实现了部分出口。如2002年，我国10种有色金属产 量首次突破1000万t，达到1 012万t，成为世界有色金属第一生产大国；其中铝、钨、稀土、铅、锑、锌、镁和锡等产量居世界第一位，稀土产量占世界总产 量的70%以上，镁产量占世界总产量的50%以上。另外我国还是世界有色金属贸 易大国之一，2002年我国有色企业实现销售收入2 690亿元，实现利税187亿元，实现利润80亿元；出口量为205万t，其中铅、锌、锡、锑、镁出口量居世界第一，预计2003年我国有色金属产量将达到1 120万t，实现利税250亿元，实现 利润150亿元。1.1.2研究开发取得重大进展我国有色金属材料经过多年的发展，在高性能材料、新型材料加工技术等方面已取得了重大进展。铝合金新材料的性 能大幅度提高，部分高强高韧铝合金、铝锂合金、喷射沉积快速凝固耐热铝合金 的性能达到国际先进水平。到20世纪90年代，随着国际镁合金应用的扩大，镁 的价格上升，在全国范围内出现了硅热法炼镁热潮，全国镁产量由1990年的 0.59万t猛增至1999年的16万t。虽然我国原镁的产量和出口量剧增，但镁合 金材料深度加工制品的发展相对滞后。近几年，国家将发展镁合金材料列为重大 科技攻关项目，镁合金新材料的研究水平因而得到了明显提高，开发了ZM1～ ZM10等十几个牌号的镁合金。通过细化、净化、微合金化等手段，使铸造镁合 金的性能大幅度提高。镁合金铸件、压铸件已应用于汽车和摩托车等领域。2001 年我国生产镁铸件1 040 t，压铸件2 120 t。镁合金制备技术得到了发展，现已装 备2 000 t的镁合金压铸机，能生产出0.3 mm厚的变形镁合金薄板，并开发了镁 合金阻燃技术、镁合金熔体环保型保护技术和镁合金微弧氧化表面处理技术等先 进制备技术。到目前为止，我国研制的钛合金有近50种，已列入国家标准的钛 及钛合金牌号有40余种。 20世纪80年代以来，我国钛合金开始进入由纯仿制到独立研究与仿制相结 合的阶段。经过“八五”、“九五”攻关，我国已形成4大钛合金系列：1)具有不同

金属材料教学设计及反思

课题1 金属材料 教学目标： 了解金属的物理特征，能区分常见的金属和非金属，认识金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用；了解常见金属的特征及其应用，认识加入其他元素可以改良金属特性的重要性；知道生铁和钢等重要的合金。 通过比较学习，帮助学生形成获取信息和处理信息的能力，并构建出与金属材料相关联的知识体系。 通过资源共享，激励学生的合作参与意识；通过对金属物理性质与用途关系的学习，使学生体会到学习化学的价值。 重点和难点： 重点：认识金属物理性质的相似性和差异性。 难点：如何合理开发金属物质的用途。 实验准备： 教师：镁条、黄铜片、纯铜片、纯锡、硫磺等。 学生：易拉罐（铝镁合金）、带封口的娃哈哈塑料瓶、焊锡、铁锅碎片、不锈钢制品以及自主选择的其他材料。 课时安排： 2课时

上面两节课以学生自主探究解决金属材料的课题为中心，引导学生从故事化的教学情境入手，由学生提出探究目的和方案，并用交流、实验、设计、辩论等方式，得出如何区分常见的金属和非金属以及金属物理性质与用途的关系，由学生熟悉的“神舟”5号飞船上天事件，自然过渡到探究合金的相关知识，进而迁移到设计火箭外壳材料的物理指标。这样创设的教学环节既生动真实又可行，符合学生的认知规律和探究性学习要求。 两节课有四个明显特点：一是由学生提出教学目标，即教学目标应该陈述通过一定的教学活动后学生在行为上的变化，而不是陈述教师应该怎么做、做什么；二是学生的自主活动充分，参与面广、参与程度深；三是教师在多样化的教学方式下，于潜移默化中引领学生转变学习方式；四是多次、适时应用STS渗透教育，使学生体验到学习化学的价值和乐趣。

金属材料小论文

专业小论文 材料科学是21世纪四大支柱学科之一，而金属材料工程则是材料科学中一个重要的专业方向。众所周知，金属工具的制造和使用标志着人类文明的一个重大的进步。从青铜到钢铁，再到当今形形色色的合金材料，人类在自身不断进步的同时，从未放松过对金属材料的研究与开发。金属材料工程是国家重点支持的研究方向，每年都有大量的资金投入，成果也很显著。该专业研究范围很广，可以说所有的金属元素都在其研究范围之内。目前国内主要侧重于铁合金铝合金以及其他一些特种金属材料的研究与开发。 金属材料工程是一门实用性很强的专业，通过对金属材料制备工艺及其原理的探究，研究成果可以直接应用于现实生产，所取得的进展和人民群众的日常生活密切相关。喜欢理论研究的人可以在此发挥自己的才能，在这里有广阔的理论研究空间。材料技术人员虽然掌握了许多种金属材料的制备工艺，但至今还没有完全弄清楚其中的道理，而从理论上阐明这一切对材料科学的进一步发展意义非凡。于是从中也演化出计算机模拟各种原子分子的相互作用，从而设计出符合要求的材料，这对现实生产有着极其重要的指导作用。近年来，这一领域还有许多新的发展，比如储氢材料摩擦材料以及和纳米技术相结合的协同材料等等。 金属材料是指由金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括纯金属合金金属间化合物和特种金属等。人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。继石器时代之后出现的铜器时代铁器时代，均以金属材料的应用为其时代的显著标志。现代，种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。我们对金属材料的认识应从以下几个方面开始： 一、分类 金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。 ①黑色金属又称钢铁材料，包括含铁90%以上的工业纯铁，含铁小于2%~4%的铸铁， 含碳小于2%的碳铁，以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、精密合金等。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。 ②有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金，通常分为轻金属、重金属、半 金属、贵金属稀有金属和稀土金属等。有色金属的强度和硬度一般比纯金属高，并且电阻大电阻温度系数小。 ③特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通过快速冷凝工 艺获得的非晶态金属材料，以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等；还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减震阻尼等特殊功能合金等。金属材料按生产成型工艺又分为铸造金属、变形金属、喷射成形金属，以及粉末冶金材料。铸造金属通过铸造工艺成型，主要有铸钢、铸铁和铸造、有色金属及合金。变形金属通过压力加工如锻造轧制冲压等成型，其化学成分与相应的铸造金属略有不同。喷射成型金属是通过喷射成型工艺制成具有一定形状和组织性能的零件与毛胚。金属材料的性能可分为工艺性能和使用性能两种。 二、性能 为更合理使用金属材料，充分发挥其作用，必须掌握各种金属材料制成的零、构件在正常工作情况下应具备的性能（使用性能）及其在冷热加工过程中材料应具备的性能（工艺性能）。材料的使用性能包括物理性能(如比重、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等)化学性能（耐用腐蚀性、抗氧化性），力学性能也叫机械性能。材料的工艺性能指材料适应冷、热加工方法的能力。

材料发展的回顾与展望未来

材料发展的回顾与展望未来 摘要：回顾过去，人类的生活、生产和发展离不开材料。从人类早期发展到现在，材料的发展在人类发展史上占着不可或缺的地位。直到现代，人类的材料生产与制备技术已经相当成熟，各种新材料如雨后春笋般不断涌现。展望未来，材料依然将在人类社会的各个方面扮演重要角色。主要向半导体材料、结构材料、有机高分子材料等方向发展。 关键词：材料，发展 一、回顾材料发展历程 材料是人类生活和生产的物质基础，是人类认识自然和改造自然的工具。人类文明曾被划分为旧石器时代、新石器时代、青铜器时代、铁器时代等，由此可见材料的发展对人类社会的影响——没有材料就是没有发展。 人类诞生以前其实就有了材料，材料的历史与人类史一样久远，可能还要比之久远呢！ 在人类文明的进程中，材料大致经历了以下五个发展阶段，他们是 1．使用纯天然材料的初级阶段：旧石器时代,人类只能使用天然材料（如兽皮、甲骨、羽毛、树木、草叶、石块、泥土等），之后也都只是纯天然材料的简单加工而已。 2．人类单纯利用火制造材料的阶段：新石器时代、铜器时代和铁器时代，是人类利用火来对天然材料进行煅烧、冶炼和加工的时代，主要材料有：陶、铜和铁。 3．利用物理与化学原理合成材料的阶段：20世纪初，由于物理和化学等科学理论在材料技术中的应用，从而出现了材料科学。在此基础上，人类开始了人工合成材料的新阶段，主要材料：人工合成塑料、合成纤维及合成橡胶等合成高分子材料的出现，加上已有的金属材料和陶瓷材料（无机非金属材料）构成了现代材料（除合成高分子材料以外，人类也合成了一系列的合金材料和无机非金属材料。超导材料、半导体材料、光纤等材料都是这一阶段的杰出代表）。 4．材料的复合化阶段：20世纪50年代金属陶瓷的出现标志着复合材料时代的到来。人类已经可以利用新的物理、化学方法，根据实际需要设计独特性能的复合材料（只要是由两种不同的相组成的材料都可以称为复合材料）。 5．材料的智能化阶段：如形状记忆合金、光致变色玻璃等等都是近年研发的智能材料（自然界中的材料都具有自适应、自诊断合资修复的功能，而目前研制成功的智能材料还只是一种智能结构）。 20 世纪以来，物理、化学、力学、生物学等学科的研究和发展推动了对于物质结构、材料的物理化学和力学性能的深入认识和了解。同时，金属学、冶金学、工程陶瓷技术、高分子科学、半导体科学、复合材料科学以及纳米技术等学科的发展促进了各种新型材料的产生,并推进了对于材料的制备、生产工艺、结构、性能及其相互之间关系的研究，为材料的设计、制造、工艺优化和材料功能和性能的合理使用，提供了充分的科学依据。现代材料科学更注重于研究新型复合材料和纳米材料的制备和创新，对于设计具有不同性能要求的材料复合工艺和纳米态材料的凝聚过程，以及各类材料之间的相互渗透和交叉的性能以及综合性能的研究给予了更多的重视。现代材料科学的发展不仅与揭露材料本质及其演化

古代金属材料制品

【古代金属材料制品】古代中国的钱币 钱币学的前身——古钱学的研究对象，包括有正用品和非正用品。所谓正用品，指的是在历史上曾经正式流通使用过的货币，或者可以扩大理解为:泛指作为流通货币而铸造的“钱”。所谓非正用品，古钱学家统称之为“压胜钱”，则是指并非作为流通货币而铸造的“钱”，它只是在文化意义上或者说在形制上和货币神似，但不行使货币职能，它们是货币文化的衍生物。钱币学是古钱学的继续和发展，所以钱币学的研究对象，应该包括各个历史时期的货币，以及由货币文化衍生出来的其它各类“钱”和“章”。本文拟就古代中国的钱币作一概要的阐述。 在中国历史上，海贝曾经取得过实物货币的地位，青铜则曾是一种称量货币。称量货币实际上也是一种实物货币，只是它可以被切割成小块，作为小额使用，又可以重新熔铸为大块，或者说是整块的青铜。所以，称量货币比之其它实物货币，有其独特的个性，有作为货币使用和流通的方便之处。大凡自然物货币，包括金属称量货币，都具有两重性，它们既有行使货币职能的功能，又具有原本的其它实用价值。河南安阳殷墟大司空村出土的青铜仿贝(公元前14—11世纪)①，完全仿大孔式海贝制作，和真贝一样殉葬于墓室之中，它们应该是中国金属铸币的滥觞，或者可以称之为原始金属铸币。而在山西保德出土的殷商晚期的背磨式青铜仿贝，体积比普通真贝要大，制作也比较夸张，它们出土于车马坑，应该是殉葬马的饰件②。这种情况说明，青铜仿贝和真贝一样，具有两重性。既可以替代真贝充当物物交换的媒介，也可以和海贝一样作为装饰品，具有别的实用价值。或许这便是后来古钱中的正用品和压胜钱的渊源。 公元前8世纪以后，即春秋战国时期，青铜铸币在中国正式诞生，并大量铸行，即中原地区的布币，西部地区的圜钱，北部和东部地区的刀币，以及南部地区的蚁鼻钱。它们分别脱胎于曾经充当过实物货币的农具铲、工具纺轮、刀削以及海贝，它们的原形都是具有实用价值的东西。所以，铸币除了经济意义之外，从开始时，就具有丰富的文化内涵。有人认为战国齐的六字刀——“齐建(返)(化)”是田单复齐时齐国特别铸造的纪念币，那是公元前279年的事情，如果此说成立，这便是现在知道的中国最早的纪念币。在出土的实物中，我们还注意到，有一种形制特别小的布币，从制作情况看，它们和正式流通的布币相去甚远，或者是专为殉葬而做的，还是有其它什么特殊的用途，从这个意义上讲，它们应该是压胜钱的一种。 大概在公元前336年，也就是战国秦惠文王二年的时候，方孔的“半两”圆钱开始铸行。后来秦始皇统一中国，便把这种方孔圆形的铜钱推行到全国，成为统一的流通货币的形制，这种制度一直延续了两千年，到二十世纪初，才最终退出历史舞台。 现在，在遗存下来的大量古钱中，多数是历史上曾经流通使用过的货币，即所谓的正用品。它们的主要特征是，钱面的修饰简单划一，显得严肃庄重，一般只铸有文字，有的也铸一些简单的记号，如星点、月牙等，但几乎没有图案。偶而铸上图案的，被认为是越轨之举，不祥之兆。如明末崇祯钱中，有一种钱背穿下铸一跑马图纹的钱(1628—1644年)，便被视为明朝要亡的不祥之兆(当然这只是指中国的中原地区，至于边疆地区、少数民族地区则应另当别论)。秦汉时期的钱文，主要是“半两”、“五铢”一类的记重文字，唐以后的古钱则被称为“通宝”、“重宝”、“元宝”……取通行宝货之意，并冠以年号或者国号。 在遗存的古钱中，也有不少非正用品，即压胜钱。随着时代的推进，压胜钱的内涵也会有所变化，日趋丰富。现在我们知道，西汉的四铢半两钱版别非常多，除了因工艺技术的原因造成文字制作的差异外，还有不少所谓的别品，譬如:“宜子半两”(图1)、“思君半两”(图2)。钱文“宜子”、“思君”一类的用词，在西汉铜镜、瓦当等金石器中经常可以见到，

金属材料性能论文金属材料的论文

船电101 李伟聪09 何碧枢11 关于“金属材料的力学性能”的论文 金属材料的力学性能 金属材料的力学性能是指金属材料在外力作用下抵抗变形或破坏的能力，如强度、硬度、弹性、塑性、韧性等。这些性能是化工设备设计中材料选择及计算时决定许用应力的依据。 ㈠强度 材料的强度是指材料抵抗外加载荷而不致失效破坏的能力. 一般来讲，材料强度仅指材料在达到允许的变形程度或断裂前所能承受的最大应力，像弹性极限、屈服点、抗拉强度、疲劳极限和蠕变极限等。材料在常温下的强度指标有屈服强度和抗拉（压）强度。 屈服强度表示材料抵抗开始产生大量塑性变形的应力。抗拉强度表示材料抵抗外力而不致断裂的最大应力。在工程上，不仅需要材料的屈服强度高，而且还需要考虑屈服强度与抗拉强度的比值（屈强比），根据不同的设备要求，其比值应适当。屈强比较小材料制造的零件具有较高的安全可靠性，因为在工作时万一超载，也能由于塑性变形使金属的强度提高而不致立刻断裂。但如果屈强比太低，则材料强度的利用率会降低。因此，过大、过小的屈强比都是不适宜的。 在化工炼油设备中，很多零部件是长期在高温下工作的，对于制造这些零部件的金属材料的屈服限ss、抗拉强度限sb都会发生显著变化，必须考虑温度对力学性能的影响。通常随着温度升高，金属的强度降低而塑性增加。另外，金属材料在高温长期工作时，在一定应力下，会随着时间

的延长缓慢地不断发生塑性变化的现象，称为“蠕变”现象。例如，高温高压蒸汽管道虽然其承受的应力远小于工作温度下材料的屈服点，但在长期的使用中则会产生缓慢而连续的变形使管径日趋增大，最后可能导致破裂。材料在高温条件下抵抗这种缓慢塑性变形的能力，用蠕变极限sn表示。蠕变极限是指试样在一定温度下和在规定的持续时间内，产生的蠕变变形量（总的或残余的）或第Ⅱ阶段的蠕变速度等于某规定值时的最大应力。 对于长期承受交变应力作用的金属材料，还有考虑“疲劳破坏”。所谓“疲劳破坏”是指金属材料在小于屈服强度极限的循环载荷长期作用下发生破坏的现象。疲劳断裂与静载荷下断裂不同，无论在静载荷下显示脆性或韧性的材料，在疲劳断裂时，都不产生明显的塑性变形，断裂是突然发生的，因此具有很大的危险性，常常造成严重的事故。金属材料在循环应力下，经受无限次循环而不发生破坏的最大应力称为“疲劳强度”，以sr（见（a）式）表示，称为应力循环系数或应力比，在对称循环时，(r=-1）表示。对于一般钢材，以106～107次不被破坏的应力，作为疲劳强度。㈡硬度硬度是指固体材料对外界物体机械作用（如压陷、刻划）的局部抵抗能力。它是由采用不同的试验方法来表征不同的抗力。硬度不是金属独立的基本性能，而是反映材料弹性、强度与塑性等的综合性能指标。在工程技术中应用最多的是压入硬度，常用的指标有布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRC、HRB)和维氏硬度(HV)等。所得到的硬度值的大小实质上是表示金属表面抵抗压入物体(钢球或锥体)所引起局部塑性变形的抗力大小。一般情况下，硬度高的材料强度高，耐磨性能较好，而切削加工性

材料的发展趋势

材料的发展趋势 装饰材料既是一泞日专统话题，也是一个同现代科技的发展有密切关联的概念。最早的装饰材料有石、木、土、铁、铜、编织物等，随看科技进步和现代工业的发展，装饰材料从品种、规格、档次上都进入了新的时期。 近年来，展示材料总的发展趋势是：品种日益增多，性能越来越好。例如，装饰玻璃品种越来越多，包括复合装饰玻璃、组合装饰玻璃、高虽凹凸装饰玻璃等，这些材料已广泛用于各类展示设计中。日本还推出一种新颖的立体色彩玻璃，这种玻璃在白色光线的照射下，显示出立体感的彩虹色彩，其装饰效果极佳。 墙纸仍是广泛使用的墙面装饰材料，并向多功能方向发展，出现了防污染、防菌、防蛀、防火、隔热、调节湿度、防又对线、抗静电等不同功能的墙纸。欧美发展较快的是织物堆海拜口天然材料作面层的墙纸。 陶瓷面砖正逐步取代塑料、金属等饰面材料。其主要原因是塑料易老化、易燃烧，而金属饰面材料易腐蚀、价格高。陶瓷面砖则具有坚固耐用、易清洗、色彩鲜艳、防火、防水、耐磨和维修费用侃等优点。目前国外的陶瓷面砖品种正朝多样化方向发展。有一种浮雕面砖，艺术效果好、重量轻、隔音保温、长期使用不褪色，很受欢迎。 目前有一种以木头、砂石、玻璃、天然纤维等为原料制成的装饰材料受到月门的青睐，它能产生回归自然感觉。而以合成、化工原料为主的展示装饰材料，相比之下自然显得冷落。 采用金属或镀金属的复合材料也是国外材料的发展方向之一。例如，展示设计中采用不锈钢装饰墙板，立面庄重、质疙躬虽；墙面赐吕台金，装饰效果好、安装简单、成本低、使用寿命长。金属表面经阳极氧化或嚼泰处理，可以得到不同色彩。其他如铜浮雕艺术装饰板、镀金属材料等也开始在各种装饰中使用。 在今后一段时间内装饰材料将向以下几个方向发展：首先，是复合化、多功能、预制化方向。也就是利用复合技术、特殊性能来提高其性能的材料．复合装饰玻璃、组合装饰玻璃、高虽凹凸装饰玻璃、最新开发的i立体影像玻离将成为商家关注的热点。金属或镀金属复合材料成为颇具市场发展潜力的装饰用料。 其次，是向高性能材料方向发展。轻质、高虽度、高耐腐蚀性、高防火性、

浅谈金属材料的发展

浅谈金属材料的发展 摘要：金属材料曩一种历史悠久发展成熟的工程材料，金属材料具有高强度、优良的塑性和韧性，耐热、耐寒，可铸造、锻造、冲压和焊接，还有 良好的导电性、导热性和铁磁性。因此是一切工业和现代科学技术中最重要的材料。 关奠词：金属材料；分类；机械性能；发展 前言 金属材料是一种历史悠久发展成熟的工 程材料。我国早在商朝即有青铜器出现，春秋战 国时代开始使用铁器。铝合金的运用亦已有一 百年的历史，就连钛合金都已发展六十多年了． 随着人类文明的演进，金属材料一直扮演着重 要的角色，举凡与我们生活息息相关的食，农，住， 行，无不处处见其踪迹，例如陆、海、空、各类运输 工具、桥梁、建筑、机械工具，国防重工业等不胜 枚举。 l金属材料分类 金属材料的基本元素是金属。笼统地说， 金属材料具有高强度、优良的塑性和韧性，耐 热、耐寒．可铸造、锻造、冲压和焊接，还有良好 的导电性、导热性和铁磁性，因此是一切工业和 现代科学技术中最重要的材料。 金属材料按冶金工业可分为两大类：黑色 金属和有色金属(见表1)。 2金属材料的机械性能 金属材料的性能一般分为工艺性能和使 用性能两类。所谓工艺性能是指机械零件在加 工制造过程中，金属材料在所定的冷、热加工条 件下表现出来的性能。金属材料工艺性能的好 坏，决定了它在制造过程中加工成形的适应能 力。由于加工条件不同，要求的工艺性能也就不 同．如铸造性能、可焊性、可锻性、热处理性能、 切削加工性等。所谓使用性能是指机械零件在 使用条件下，金属材料表现出来的性能，它包括 机械性能、物理性能、化学性能等。金属材料使 用性能的好坏，决定了它的使用范围与使用寿 命。 在机械制造业中。一般机械零件都是在常 温、常压和非强烈腐蚀性介质中使用的，且在使 用过程中各机械零件都将承受不同载荷的作 用。金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能，称

常用金属材料(合金钢)教案

项目一常用金属材料 课题二合金钢 【课题名称】 合金钢的分类、牌号和应用 【教学目标与要求】 一、知识目标 了解合金钢的分类及牌号表示方法、性能和应用场合。 二、能力目标 熟悉常用合金钢牌号的含义、特点及应用场合。 三、素质目标 读懂合金钢牌号的含义。 四、教学要求 熟悉常用合金钢的牌号的表示方法及其性能特点和应用。 【教学重点】 常用合金钢的牌号及性能特点和应用场合。 【难点分析】 常用合金钢的性能和应用场合。 【分析学生】 对常用合金钢材的性能及应用场合需要经过一段时间的学习才能逐渐理解和掌握。 【教学思路设计】 本次内容为叙述性教学方法，通过多举实例来解说名词的含义、

性能和应用场合，使学生逐渐掌握。讲课时要抓住重点，脉络清晰。【教学安排】 1学时（45分钟） 【教学过程】 一、钢的分类 1）按化学成分将钢分为碳素钢、低合金钢和合金钢三类。碳素钢即为非合金钢，非合金钢并不是钢中一点合金元素也没有，而是其合金元素的含量很低，对钢的性能不起主要影响作用。 2）按质量等级将钢分为普通质量钢、优质钢和特殊质量钢三种。合金钢仅有后二种。 二、合金钢牌号的表示方法 用“汉语拼音＋化学符号＋数字”来表示。 1）合金结构钢用于制造零件和工程结构。 如60Si2Mn，表示平均含碳量为0.60％，含硅量为2％，含锰量为小于1％。 2）合金工具钢用于制造刀具、模具和量具。 如9SiCr，表示平均含碳量为0.9％，硅和铬的平均含量都小于1.5％，用于制造丝锥。但高速钢W18Cr4V不标注碳的含量。 3）滚动轴承钢专门用于制造滚动轴承。 如GCr15SiMn，G是滚动轴承滚的汉语拼音首位字母，铬的平均含量为1.5％，硅和锰的平均含量均小于1.5％。 4）不锈钢和耐热钢表示方法与合金工具钢相同。

金属材料的应用现状及发展趋势分析

金属材料的应用现状及发展趋势分析 在进行金属材料的应用现状及发展趋势分析之前，先简要介绍一下金属材料。金属材料是最重要的工程材料之一。按冶金工艺，金属材料可以分为铸锻材料、粉末冶金材料和金属基复合材料。铸锻材料又分为黑色金属材料和有色金属材料。黑色金属材料包括钢、铸铁和各种铁合金。有色金属是指除黑色金属以外的所有金属及其合金，如铝及铝合金、铜及铜合金等。工程结构中所用的金属材料90%以上是钢铁材料，其资源丰富、生产简单、价格便宜、性能优良、用途广泛。钢有分为碳钢和合金钢，铸铁又分为灰口铸铁和白口铸铁。 一、金属材料的应用现状 金属材料的结构及其性能决定了它的应用。而金属材料的性能包括工艺性能和使用性能。工艺性能是指在加工制造过程中材料适应加工的性能，如铸造性、锻造性、焊接性、淬透性、切削加工性等。使用性能是指材料在使用条件和使用环境下所表现出来的性能，包括力学性能（如强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度等）、物理性能（如熔点、密度热容、电阻率、磁性强度等）和化学性能（如耐腐蚀性、抗氧化性等）。 金属材料具有许多优良性能，是目前国名经济各行业、各部门应用最广泛的工程材料之一，特别是在车辆、机床、热能、化工、航空航天、建筑等行业各种部件和零件的制造中，发挥了不可替代的作用。 （1）、在汽车中的应用。缸体和缸盖，需具有足够的强度和刚度，良好的铸造性能和切削加工性能以及低廉的价格等，目前主要用灰铸钢和铝合金；缸套和活塞，对活塞材料的性能要求是热强性高，导热性好，耐磨性和工艺性好，目前常用铝硅合金；冲压件，采用钢板和钢带制造，主要是热轧和冷轧钢板。热轧钢板主要用于制造承受一定载荷的结构件，冷轧钢板主要用于构型复杂、受力不大的机器外壳、驾驶室、轿车车身等。还有汽车的曲轴和连杆、齿轮、螺栓和弹簧等，都按其实用需要使用的了不同的金属材料 （2）、在机床方面的应用。机床的机身、底座、液压缸、导轨、齿轮箱体、轴承座等大型零件部，以及其他如牛头刨床的滑枕、带轮、导杆、摆杆、载物台、手轮、刀架等，首选材料为灰铸铁，球磨铸铁也可选用。随着对产品外观装饰效果的日益重视，不锈钢、黄铜的

工程材料的历史、现状与发展

工程材料的历史、现状与发展 §1 工程材料的历史、现状和发展 材料：人类用以制作有用物件的物质 新材料：主要是指最近发展起来或正在发展之中的具有特殊功能和效用的材料。 人类先后经历了:石器时代——铁器时代——钢铁时代（高分子时代半导体时代先进陶瓷时代复合材料时代）,这说明以学一种类材料为主导的时代已经一不复返了。材料的发展已进入丰富多采的时代，而以保护资源、环境和生态为目的的材料设计思想已形成新的潮流，即“生态环境材料”。 材料分类：金属材料无机非金属材料（陶瓷）有机高分子材料复合材料 一、金属材料 1、特点：由于其主要通过金属键结合而成，因此金属有比高分子材料高得多的模量，有比陶瓷高得多的韧性、可加工性、磁性和导电性。 2、近年来金属材料的纵深发展： 1）高纯材料 2）高强度及超高强度金属材料 3）超易切削钢和超高易切削钢 4）硬质合金和金属陶瓷 5）高温合金与难熔合金 6）纤维增强金属基复合材料 7）共晶合金定向凝固材料 8）快速冷凝金属非晶及微晶材料 9）有序金属间化合物 10）超细纳米颗粒金属材料 11）形状记忆合金 12）贮氢合金 3、金属材料的发展趋势 二、无机非金属材料（陶瓷ceramic）的特点 陶瓷是泛指一切经高温处理而获得的无机非金属材料，除先进（特种）陶瓷外，还包括玻璃、搪瓷、水泥和耐火材料等。从狭义上讲，用无机非金属化合物粉体，经高温烧结而成，以多晶聚积体为主的固态物均称为陶瓷，即先进的陶瓷。 先进陶瓷的化学键是由共价键与离子键组成，具有优良的耐高温、耐磨、耐腐蚀的特点。 三、复合材料的特点 复合材料，是指由不同材料组合而成，在新制成的材料中，原来各材料的特性得到了充分的应用，而且复合后可望获得单一材料得不到的新功能材料。 近代复合材料包括： 1、软质复合材料，具有高强度、高质量的特点。如橡胶与纺织材料结合在一起，人造丝、尼龙、金属纤维 2、硬质复合材料，“玻璃钢”代表（又增强纤维与合成树脂制成的复合材料。 §2 制造（工艺）技术发展的历史、现状和趋势

金属材料性能论文金属材料的论文

金属材料性能论文金属材料的论文： 浅谈“金属材料的力学性能”教学单元中的实验教学 “金属的力学性能”是“金属材料与热处理基础”教学单元中的重要内容,在“金属的力学性能”教学单元中涉及的实验较多,教材通过各种试验机的实验结果分别说明各力学性能指标的测定,但对于大多数中职学校来说,由于条件限制,教学方法普遍采用讲授法,这些试验机也只能是教材上的图片,根本无法演示,更谈不上让学生动手。为此,学生对这些概念是听得云里雾里的,难以理解。在多年的教学实践中,笔者认为,在实验设备缺乏的情况下,仍可进行实验教学,且效果较好,以下作一说明,供同行参考。 一、巧设演示,引出概念 恰当的课堂演示可以把一些深奥难懂的问题直观地反映出来,使学生通过感性认识加深对知识的理解,从而达到深入浅出的教学效果。 例如,在讲授“强度”“韧性”的概念时,可以分别做以下演示实验。 演示1取一段100mm长Φ0.6mm的细铁丝和100mm长 Φ0.9mm的焊锡丝,徒手对拉,锡丝很容易拉断而细铁丝拉不断。 说明细铁丝在拉力(静载荷)作用下更难断裂,即抵抗能力更强。由此引出“强度”的概念,学生便容易理解。

演示2用手指轻弹橡皮泥和粉笔,结果是橡皮泥产生了弯曲但并没有断裂,粉笔立即断成两截飞出。 说明在冲击载荷的作用下粉笔的抵抗能力更弱,由此引出“冲击韧性”的概念。这样学生就能从感受中理解概念。 再如,在讲到材料的硬度时,可用一简单的实验求证课本知识:找 一把小刀切削橡皮擦和铅笔。小刀可以轻而易举地切削橡皮擦,而切削铅笔却要花较大的力气。说明橡皮擦的硬度低,而铅笔的硬度高。在讲到材料硬度的测定方法时,我准备了一块橡皮泥、一块橡皮擦、一块和一把小刀,先将橡皮泥和橡皮擦放到一位同学的手中,要求判断其硬度,说明判断方法;再将小石块和小木块放到这位同学的手中,要 求判断其硬度,并说明判断方法。学生根据生活常识很自然得出如下结论:前者用手捏(压痕法)得出橡皮擦更硬,后者用小刀划(划痕法)得 出石块更硬。接下来再讲授“布氏硬度测量法”等相关内容时,学生便不难理解了。 事实证明,这种简单的演示实验,对帮助学生理解和掌握概念能起到很好的作用。通过加强实验,不仅可以使学生具备一定的感性认识。更重要地是使学生进一步理解物理概念和定理是怎样在实验基础上 建立起来的,从而有效地帮助学生形成概念,导出规律,掌握理论,正确而深刻地领会物理知识。 二、合理运用多媒体教学手段,强化实验演示效果

材料科学基础报告 金属材料的发展与展望

金属材料的发展和展望 一、金属材料的发展过程 材料的发展史就是人类社会的发展史，经历了石器、陶器、青铜器、铁器时代。我们正处于多元材料时代，材料、能源、信息是现代社会的三大支柱。金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括纯金属、合金、金属材料金属间化合物和特种金属材料等。金属材料一直扮演着重要的角色，例如陆、海、空、各类运输工具，桥梁、建筑、机械工具，国防重工业等。 金属材料发展的四个阶段：由公元前4300年用金、铜、铁铸造锻打制作出大马士革刀、日本武士剑等原始钢铁到十九世纪铁桥铁路的修筑建立学科基础，又由十九世纪中金属学、金相学发展到合金相图、位错理论等微观组织理论的发展。微观理论的深入研究有原子扩散、马氏体相变、位错滑移，原子显微镜、电子显微镜等新仪器的产生又为进一步研究微观组织提供了可能性，随之产生了表面和界面科学。 材料科学研究了材料的核心关系，即结构和性能的关系，制造工艺决定了材料的结构，结构又决定了材料的性能，性能决定了它的用途。材料科学和技术进入世界科技发展优先领域的第五位。在面临环境保护、节约能源的情况下，新材料便应运而生。 现代金属材料有铝镁合金等先进结构材料、钛铝合金等高温合金材料、复合材料、超导材料、能源材料、智能材料、磁性材料、纳米材料等。材料力学性能有强度、弹性、塑性、硬度等，物理性能有电学、磁学、热学、光学性质等。对材料的研究方向正由力学性能慢慢向物性转变。金属材料具有高强度、优良的塑性和韧性，耐热、耐寒。可铸造、锻造、冲压和焊接，还有良好的导电性、导热性和铁磁性，因此是一切工业和现代科学技术中最重要的材料。 二、金属材料的现状 金属材料作为人类推动社会发展的重要载体之一，作为原料在人类的生产生活中已经被广泛应用，金属材料作为原料具有以下等特征，金属材料本身具备高弹性的模量，金属材料具有高强度的韧性，金属材料的强度硬度是其他同类原料所无法比拟的，在当代金属材料科学的不断成长下金属材料在所有材料的范畴中占据了非常非常重要的位置，在现实中，最常见的金属材料应用的领域有航天航空以及建筑工程等行业。 金属材料机械制造业、建筑业、电子信息等领域都有很大的市场和优势。 汽车的制造上有了高强度钢来制造外形，强度高且质量小的镁合金做发动机、变速箱传动机构等；高强度钢是具有很好的强度和韧性的钢种，在吸能性、应变分布能力和应变硬化特性上远远好于传统钢。与铝、镁这类金属材料相比，具有很好的经济性能，会为企业节省大量的制造成本。由于其有良好的强度和韧性等金属特性，因此被广泛的应用在保险杠、车门槛、车门防撞梁等零件上，它的使用既增加了汽车的安全性，又降低了车身自重。而为了适应轻质材料发展趋势，我们要不断的借鉴国外的先进技术，并结合自身发展需求特点，进行高强度钢的研发。 在建筑领域中，每一次新型金属材料、新型工程技术的出现，都将推动着建筑技术的革新，并对建筑师进行建筑创作，表达建筑美学产生巨大影响。金属材料以其优越的材料性能和独特的视觉效果，已经从建筑中最初的栏杆、扶手等局部装饰构件、建筑内部结构框架，逐渐走向建筑表皮，并决定着建筑所呈现的整体形象，表达着建筑美的意境。如今，金属材料在建筑表皮中扮演着重要角色，对应用金属材料进行建筑表皮的创作与研究，已成为材料科学、建筑学、美学等众多学科争相探索的一个重要课题。

金属材料-优秀教案

金属材料 【教学目标】 1．了解金属的物理特征，能区分常见的金属和非金属，认识金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用；了解常见金属的特征及其应用，认识加入其它元素可以改良金属特性的重要性；知道生铁和钢等重要的合金。 2．通过比较学习，帮助学生形成获取信息和处理信息的能力，并构建出与金属材料相关联的知识体系。 3．通过资源共享，激励学生的合作参与意识；通过对金属物理性质与用途关系的学习，使学生体会到学习化学的价值。 【教学重难点】 1．认识金属物理性质的相似性和差异性。 2．如何合理考虑金属物质的用途。 【实验准备】 教师：镁条、黄铜片、纯铜片、纯锡、硫磺等。 学生：易拉罐（铝镁合金）、带封口的娃哈哈塑料瓶、焊锡、铁锅碎片、不锈钢制品、以及自主选择的其它材料。 【课时安排】 2课时 【教学设计】 【教学过程】点评 创设情景 故事引入：1912年，英国斯科特探 险队的船只，在去南极的途中，天气十分 寒冷，可是用于取暖的煤油却漏光了，以 致探险队员全部冻死在南极冰原。原来装 煤油的铁桶是用锡焊接的，而锡却莫名其 妙地化为了灰尘。1867年冬天，俄国彼得 堡海军仓库的大批锡砖，一夜之间不翼而飞，留下了泥土一样的灰色粉末。 猜一猜：听了上面两个小故事，你能猜出产生事故的原因吗采撷短小、精致的历史故事，点燃学生的学习热情！

现在，你知道金属材料的物理性质和用途有哪些关系 学生交流与小结：金属的物理性质决定它的相关用途，而由用途可以大致推测出它的物理性质。即：性质决定用途，用途反映性质。 归纳整合 通过本节课的研究，学到了哪些关于金属材料的知识有什么全新的体验请同学们说说。 【第二课时】 师生交流 教师展示图片：要把神州5号飞 船送入太空，就需要推力很大的宇宙 火箭，并且要求火箭的飞行速度达到 每秒8公里以上才行。在这样快的速 度下，火箭外壳与大气摩擦将会产生 上千度的高温。与此同时，当火箭发动机工作时，还要喷出几千度的高温气流，这样一来，火箭尾部就得承受摄氏四千度以上的高温。 结合教材表和教材的资料，谈谈你的想法。 学生阅读与交流： 1．从表和教材的资料得知，所有的纯金属如果从熔点角度来看，都不符合火箭外壳的设计标准。 2．可以通过化学方法制造代用品来解决日常生活中对各种材料的需求。 教师再次指导学生阅读并强调：事实上，目前已制得的纯金属只有90余种。由于科学技术的日新月异，仅有的这些纯金属已经远远不能满足工农业生产和国防技术现代化的需求。因此合金材料应运而生。 活动探究 合金材料与纯金属材料在物理性质上的差异性：小组协商选择你认为有价值的合金材料与纯金属材料，自己确定研究方案，从光泽、颜色、硬度、熔点等多角度进行比较。 议一议：你知道合金材料有哪些优良的物理性能生共同拥有的活动舞台。 适时应用STS 渗透教育。 自然过渡。