工程化学第6章 无机材料

第6陶章材料及瓷分类;机材料无金属分类及性质，合金分及； 类极无建材料筑及类分 ；型新无机金非材料的分属类及用使。

6.金1及属合材料

鼎

金母戊司 方鼎马飞踏 燕

IY

盘壶

盍

金

的分属类工技术程：上 黑色属：金Fe、nM、r 有色金C,属分又:、轻、贵重稀、、放化学性 上：质 泼金活、中等属活泼属金不、活泼金属。

属 金的性 质1 物 理质 性泽、密度、熔点、导电、光导、延热性、展磁性、热胀冷缩 但(bS 、i相B) “反属金”是指性 ：M-ez-→MZ+

2学化质性⑴ 与(空氧气的)用 mM+作2OMmOn→ 钝化:被易钝化金属的： C有、Fe、rNi、nZ、AlS、i、Sn。

等⑵

金属H与2的反应OM +nHO2 M(OH→n)+ H2

水c(H+中=)10-mol7 ·1-,kg 能按特斯方式:程(EH+H2)=-0./431

对V金于M:属E若M(+/Mn<)0.41-3V金属即可与水反应, 若反应产物;(OH)n难溶，可M起保护用作。高 温下Fe前，属皆金反可。应

⑶金属与酸的反应① 氧化性酸：非M+ nH→+nM+H+2氧②化酸性： 3u+8CHON33Cu(→N3O)+2N2O4H+2 O含③位剂的酸 配如水王⑷金属与 碱反的(实应是与质水的应反如)ROH(n可)溶金属，便溶可碱(于Al、Z如);n R(如HOn不溶，)属金便不于碱(如溶A)g。

⑸金属间换反臵 ①应水液溶的中臵换应反，可用活序或动电极电E 势断,判:如Zn +C2u→C+u+Z2n+

高温②的臵换下反应，可用埃灵姆图判断罕如:,Si2Fe+OSiO2+2→F

e⑹

氧 还化性质原金元素属的化还原氧质性是们他重的特性。 要如熟知的例属金活动顺序：K C aNa gM l ZnA FeN iS nbP ()HC uH gg AuA金属活性泼顺序它的依是据属金极电势。因电，它此仅适用 在于水液溶中的形。情金属的氧物还有化个氧化还原顺序一，用适 高温于下的应反这。顺序由埃灵个姆罕图出给而且 ，随度温的不而同不同。

埃灵姆罕(ΔGm —T)r图即金属氧化反应与温度的的关。 系作法 ：吉按-亥程计方出算各T 对 的 应rGΔ m , 值绘。图 讨论：

值越负，应自发 Δ反r G m 性越强，氧化物 稳越定。

所以处于，方下金属的更(易氧与化合 与氧,合结更强)力 可处于上把的方金 从属氧化其中物臵 出来换如。:2Al+F2eO3Al→23O+eF2Al+ C2O3→rA2O3+2lCr i+S2FeOSiO→+2Fe2

据，此金冶生中产 应C用、aA、lMgS、、i Mn等做氧剂。

脱埃按灵姆罕图在 ，77K3金，与氧的属应 反泼性顺活序：是aC g AMl i STi n MNaCr Zn FeH oC i NCu金 氧化物属稳的定

性几种

重要属及化金物合⑴钛

① 、轻、强稳，无性；磁②Ti O2金红石 ⑵。铬 硬度最①,熔点大；耐蚀；

② C高2rO 铬3绿颜，料磨料；、CrO 3铬，强氧酐性；化

③K2rCO27红 钾，是矾用氧常化。剂Cr+6化合的物皆有，而毒 Cr3+的化物毒合较小。性

查是否检酒后车开：

rC272-OCr +

32rC27O2 +-3CH25HO1+H6+ 3C→3HCOO+4CrH++11H3O2

⑶ 锰 ① 硬脆而；气吸② ;KnO4M常用 化剂氧 。KMO4不n定稳,分其反解应: 2KnOM4→K2MO4+nMO2+nO2(g)

4MnKO+4H4+4→MO2(sn+)H22O3+O(g)2Mn4O–Mn2+

KMO4的n原还产物与介有质关：K MO4n5+N2aO3S+H32OS→4MnSO24+Na52O4+KSS2O+43H2O 浅粉(色无或) K色nM4+3NO2aO3S+2OH→Mn2O+3NaSO242KO+H(棕色) 2MKn4+OaN2S3+OK2O →HK2MnO4+K22S4O+2O H(绿)

合金分类黑色金色属铁：锰、铬、及合其金。 钢如铁、铁金。合 有色金属：、铝、铜、锌、镁、铅等金镍 及其合金。属如 合金铜、铝金合、钛合金、 合镁金等

。㈠

铁 钢钢铁是铁与C碳)(、i(硅)、MnS锰(、) P(磷)、(S)硫以少及的其量他元素所成的 组金。其合中F除e铁()外C,的含量钢对的铁机 性械能着主起作要，用故统为铁称碳金。合

根据学化成分类分低钢(碳碳含≤0量.25)韧性%、好度低强、 焊接性好，制能造铁、铁皮、丝铁管

⑴碳素钢

。碳中(钢碳量含0=2.~05.06%)度高、强韧性机加 工能性好制造，轨、车铁。 轮高钢(含碳碳>0.60%)量而脆硬，弹好，性 制弹簧、造工。

具

低金合钢(合金元素≤4 )%

合⑵钢金 中金合 钢合(金素元4%~=1%0)合金钢 (高金元合素1>%)0各种金合具钢独有特性能而的用于特用殊。若适途当高提钢中SiM或含n量，或入一定量的加 i,Nr,CWMo,,VT,等金属，i为特成种钢。如Ni 钢C、r钢W、钢、Ti钢等。

加iN增强的强度及韧钢多用于性受承冲或 击强压大力的件制含；i3N6铸%受热时几钢乎不膨 可制胀密精仪。 加器Cr热耐腐蚀耐较强性多，用于制滚造轴珠 或工承具含C。r12.5–8%1铬的或含铬钢06. 1.–75%N、i12.%5的镍钢，铬又不锈钢，可称 高制压锅

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