一、金屬材料概述

1. 金屬材料的分類

• 純金屬：由單一金屬元素組成的物質，如鐵、銅、鋁等。

• 合金：由一種金屬與其他金屬或非金屬熔合而成的具有金屬特性的物質，如鋼、青銅、鋁合金等。

1. 金屬材料的發展史

• 青銅器時代 → 鐵器時代 → 現代合金材料時代。

二、金屬的物理性質

1. 共性

• 有金屬光澤。

• 良好的導電性、導熱性。

• 有延展性，可拉成絲、壓成片。

• 常溫下一般為固體（汞除外）。

1. 特性

• 不同金屬的密度、熔點、硬度差異大

• 密度：鋰最小，鋨最大。

• 熔點：汞最低（-39℃），鎢最高（3410℃）。

• 硬度：鉻最硬，銫最軟。

三、合金

1. 合金的特性

• 硬度一般大于組成它的純金屬。

• 熔點一般低于組成它的純金屬。

• 抗腐蝕性能更好。

1. 常見合金

• 鋼：鐵和碳的合金，含碳量0.03%~2%。

• 生鐵：含碳量2%~4.3%。

• 青銅：銅錫合金，人類使用最早的合金。

• 黃銅：銅鋅合金。

• 鋁合金：密度小、強度高，用于航空、門窗等。

• 鈦合金：與人體相容性好，用于人造骨。

• 武德合金：鉍、鉛、錫、鎘合金，熔點低，用于保險絲。

1. 合金比純金屬更廣泛應用于生產生活的原因

• 性能更優越，如硬度大、熔點低、抗腐蝕。

四、金屬之最

• 地殼中含量最高的金屬元素：鋁。
• 人體中含量最高的金屬元素：鈣。
• 目前世界年產量最高的金屬：鐵。
• 導電、導熱性最好的金屬：銀。
• 熔點最高的金屬：鎢。
• 熔點最低的金屬：汞。
• 密度最大的金屬：鋨。
• 密度最小的金屬：鋰。

五、金屬材料的選用考慮因素

1. 物理性質（導電性、導熱性、密度、熔點、硬度等）。
2. 化學性質（耐腐蝕性等）。
3. 價格、資源、美觀、便利、回收等。

六、典型例題

1. 下列物質不屬于合金的是（ ）
A. 鋼 B. 生鐵 C. 青銅 D. 氧化鐵

答案：D

2. 金屬鈉與鉀合金可用作核反應堆導熱劑，利用的性質是（ ）
A. 熔點低 B. 密度小 C. 導電性好 D. 硬度大

答案：A