1.将两种或两种以上的金属(或金属跟非金属)熔合而成的具有金属特性的物质叫做合金。合金比它的成分金属具有许多优良的物理、化学或机械加工性能。如硬铝(含—%Cu、—%Mg、—、少量的硅,其余是铝),有良好的机械性能、强度大又便于加工,而且密度小,可作轻型结构材料。目前世界各国生产的铝约有60%以上用于制造合金。铝的合金主要是在铝中加入铜、镁、锌、锰、硅等元素,有时还加入铬、钛、铍等元素。许多合金的熔点比它的成分金属的熔点要低。如铝硅合金(除铝外还含有—13%的硅,—%的镁,—8%的铜,—%的锰)的熔点比各成分金属的熔点都低。又如锡的熔点为℃,铅的熔点为℃,锡和铅按2∶1组成的合金熔点为180℃,比锡或铅的熔点都低,这种合金就是通常用的焊锡。又比如做保险丝材料的“伍德合金”,是锡、铋、镉、铅按1∶4∶1∶2质量比组成的合金,熔点仅67℃,比水的沸点还低。因此,当电路上电流过大、电线发热到70℃左右,保险丝即可熔化,自动切断电路,保证用电安全。现在使用相当广泛的高压锅易熔片,也是一种低熔点合金。当高压锅压力阀通路被堵,锅内压力增加,温度升高到熔片的熔点时,易熔片熔化通路打开,于是锅内减压、降温、从而保证了使用安全。但是组成上述低熔点合金的成分金属的熔点都在二、三百度以上。 合金的硬度一般比组成合金的成分金属的硬度大。由铝或镁制成的轻合金往往比铝或镁的硬度要大得多。有时制成合金后,其硬度增大的程度是惊人的,例如在铜里加入1%的铍制成的铜合金,其硬度要比纯铜大7倍! 合金可以分为三种类型: (1)金属固溶体:这是一种金属均匀地分布在另一种金属内形成的复合体,是固态溶液。固溶体只有一种晶格类型。像黄铜(67%Cu,33%Zn)、银与金的合金都是金属固溶体。 (2)金属互化物:金属与金属之间生成的化合物。其组成有的是固定不变的,如铜化锌(ZnCu)、碳化铁(Fe3C)等;有的是可变的,如铜锡合金就有Cu5Sn、Cu31Sn8、Cu3Sn等多种不同组成。金属互化物不能用通常的化合价来解释。 (3)机械混合物:其晶体由两种或两种以上的晶体结构混合而成,每一小晶体中只有一种金属。同前两类合金不同,机械混合物的组成是非均一的。钢、生铁、青铜等属这一类合金。 从以上介绍可以看出,笼统地说合金是混合物或化合物都是不合适的。 金属的熔沸点高低、硬度、密度大小的比较规律 在金属晶体中,金属离子半径越小,阳离子电荷数越高,其金属键也就越强,金属的熔沸点也就越高,硬度、密度越大铝合金的特点和用途 2.铝和铝合金的最大特点,首先是其容重约为钢的1/3,而比强度(强度极限与比重的比值)则可达到或超过结构钢。其次,铝和铝合金易于加工成各种形状,能适应各种连接工艺,从而为建筑结构采用最经济合理的断面形式提供有利条件。所以,采用铝合金不仅可以大大减轻建筑物的重量,节省材料,而且还可减少构件的运输、安装工作量,加快施工进度。这对于地震区及交通不便的山区和边远地区,其经济效果更为显著。铝和铝合金色泽美观,耐腐蚀性好,对光和热的反射率高,吸声性能好,通过化学及电化学的方法可获得各种不同的颜色。所以铝材广泛用于工业与民用建筑的屋面、墙面、门窗、骨架、内外装饰板、天花板、吊顶、栏杆扶手、室内家具、商店货柜以及施工用的模板等。 建筑业是铝材的三大主要市场之一,世界上铝总产量的20%左右用于建筑业,一些工业发达国家的建筑业,其用铝量已占其总产量的30%以上。近年来,建筑铝材的产品不断更新,彩色铝板、复合铝板、复合门窗框、铝合金模板等新颖建筑制品的应用也在逐年增加。中国已在工业与民用建筑中应用铝合金制作屋面、墙面、门窗等,并逐渐扩及内外装饰、施工用模板等,已取得良好效果。 自行车上所运用的金属材料 车架一般采用普通碳素铜管经过焊接、组合而成。为了减轻管重量,提高强度,较高档的自行车采用低合金钢管制造为了减少快速行驶的阻力,有的自行车还采用流线型的钢管。车架: 山地车的重要组成部分,根据结构有硬架身、软架身(后避震架身)之分,材料一般为钛合金、碳素纤维、烙锰钢、铝合金、镁合金等。由于结构与材料的不同组合使每种车架都有不同的优缺点,以硬架身车架来说,钛合金质地较轻、柔软度好,但是后架身爬坡时偏软而且价格偏高;碳素纤维的车架质地坚硬,极利于爬坡,但正因如此,如遇猛烈冲击,架身会出现裂痕甚至于折掉。烙锰钢各项表现都很出色,就是有点沉;铝合金重量轻、造价低,但其缺点是下颠簸的坡时后架身崩人、使用寿命短。通过这次调查,我发现只要我们细心观察善于发现,在日常生活中隐含着许多知识,比如自行车章所运用的知识,建筑业上所运用的知识等。我们要在生活中去学习去发现去探索,以此来巩固课堂上所学知识,是学习充满乐趣3.自行车上所运用的金属材料 车架一般采用普通碳素铜管经过焊接、组合而成。为了减轻管重量,提高强度,较高档的自行车采用低合金钢管制造为了减少快速行驶的阻力,有的自行车还采用流线型的钢管。车架: 山地车的重要组成部分,根据结构有硬架身、软架身(后避震架身)之分,材料一般为钛合金、碳素纤维、烙锰钢、铝合金、镁合金等。由于结构与材料的不同组合使每种车架都有不同的优缺点,以硬架身车架来说,钛合金质地较轻、柔软度好,但是后架身爬坡时偏软而且价格偏高;碳素纤维的车架质地坚硬,极利于爬坡,但正因如此,如遇猛烈冲击,架身会出现裂痕甚至于折掉。烙锰钢各项表现都很出色,就是有点沉;铝合金重量轻、造价低,但其缺点是下颠簸的坡时后架身崩人、使用寿命短。