铝合金型材ppt课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,有色金属合金,南京航空航天大学,材料科学与技术学院,缪强,有色金属合金南京航空航天大学,绪 论,绪 论,回顾,发展史与现状,作用与地位,问题与趋势,发展战略,未来,展望,绪 论,回顾发展史与现状展望绪 论,第一节 金属的分类,第一节 金属的分类,铝合金型材ppt课件,已知的元素,109,种，,22,种非金属，,87,种为金属,。在,22,种非金属中，有,5,种准金属（,B,、,Si,、,As,、,Se,、,Te,）在金属中,Ge,、,Sb,、,Po,也是准金属，严格说，金属有,84,种。,周期表的右侧，,B,向右下方画线延伸到砹（,At,）的斜线，将元素分为金属和非金属两部分，斜线的右上方大部分是非金属，斜线左下方为金属，斜线附近为准金属。,第一节 金属的分类,已知的元素109种，22种非金属，87种为金,黑色金属（,铁,、,铬,、,锰,）,有色金属,(,除黑色金属外的金属,）,轻金属,重金属,稀有金属,贵金属,非铁金属,Non-ferrous,Metals,具有独特的性能和功能，如半导体功能、形状记忆功能、介电功能、光，磁、热、化学和核功能等。,金属,第一节 金属的分类,黑色金属（铁、铬、锰）有色金属(除黑色金属外的金属）轻金属,1.,轻有色金属,指,密度,4.5g/cm,3,的有色金属,包括：,K,、,Na,、,Ca,、,Mg,、,Al,、,Sr,、,Ba,。,特点：密度小，,0.534.5g/cm,3,化学性质活泼，与氧、硫、碳和卤素的化合物都相当稳定。,第一节 金属的分类,指密度,4.5g/cm,3,的有色金属,包括：,Cu、Ni、Sn、Pb、Cd、Hg、Co、Bi等,。,特点：大多数易形成配合物。,第一节 金属的分类,指密度4.5g/cm3 的有色金属第一节 金属的,3.,贵金属,包括：,金、银和铂族,锇、铱、,铂、钌,、铑、钯。,特点：,（,1,）化学性质稳定；,（,2,）密度大：,10.4 22.4 g/cm,3,（,3,）熔点高：,1200 3300K,由于它们在地壳中含量少，开采和提取比较困难，价格贵，称为贵金属。,第一节 金属的分类,包括：金、银和铂族锇、铱、铂、钌、铑、钯。第一节 金属的,4.,准金属,指性质介于金属与非金属间的元素。,包括：,B,、,Si,、,Se,、,Te(,碲,),、,As,、,Ge,、,Sb,、,Po,。,它们在周期表中,B At,（砹）这条斜线附近，常称为,对角线,。,第一节 金属的分类,指性质介于金属与非金属间的元素。第一节 金属的分类,5.,稀有金属,在自然界含量少或分布稀散、发现晚，难提取或制备应用较晚的金属。,包括：锂、铷、铯、铍、钨、钼；钒、铌；钛、铪；镓、铟、铊、锗和稀土元素（即周期表中第三副族中的钪、钇和镧系元素共,17,种）以及人造超铀元素等。,第一节 金属的分类,5.稀有金属第一节 金属的分类,第二节 历史与现状,第二节 历史与现状,材料的发展史，就是人类社会的发展史。,石器时代陶器时代青铜器时代铁器时代。,信息,技术,生物,工程,现代社会,三大技术,支柱,新材料,第二节 历史与现状,材料的发展史，就是人类社会的发展史。石器时代陶器时代青铜,石器时代,青铜时代,铁器时代,多元材料时代,第二节 历史与现状,石器时代青铜时代铁器时代多元材料时代第二节 历史与现状,四羊方尊,青铜敦,三星堆纵目人面像,吴王夫差矛,越王勾践剑,第二节 历史与现状,一、辉煌的华夏青铜文明,四羊方尊 青铜敦三星堆纵目人面像吴王夫差矛越王勾践剑第二节,湖北擂鼓墩二号墓出土战国编钟一套，其件数和规模仅次于曾侯乙编钟,.,音律准确，音色优美，基本与,C,大调七声音阶结构相同，,总音域达,5,个,8,度以上,，五人合作演出，众声齐发，交响叠鸣。无愧为古代音乐之绝响。,第二节 历史与现状,湖北擂鼓墩二号墓出土战国编钟一套，其件数和规,二、有色金属在现代社会中的作用和地位,材料是国民经济、社会进步和国家安全的物质基础与先导。,先进有色金属材料具有强烈的基础性、支撑性、技术经济价值和迫切战略需求。,第二节 历史与现状,二、有色金属在现代社会中的作用和地位 材料是国民经济、社会,1,、国防支撑材料,铝,材是飞机的主要结构材料，占重量比的,5080,，民用飞机铝材料用量在,70,以上。,钛,及其合金在新型飞机上用作结构材料，飞机越先进，钛用量就越大。,导弹与火箭的构件基本上采用,铝合金,、,钛,合金、,镍,基高温合金、,镁,合金和部分,难熔金属,合金。,钛,、,铝,及其合金成为舰船耐压壳体、核动力系统、武备系统、声纳系统等的主要材料。,第二节 历史与现状,1、国防支撑材料铝材是飞机的主要结构材料，占重量比的50,航空航天的物质基础,卫星发射，节省,1,公斤重量将降低费用,$20000,。一次发射节约费用,20%,。,鍛铝,2014,（,LD10,）的力学性能,铝的理论强度,4700MPa,，当今高强铝合金强度没超过,1000MPa,。,第二节 历史与现状,航空航天的物质基础鍛铝2014（LD10）的力学性能,B-3,高超音速轰炸机概念设计图,X-45,无人作战飞机,F/A-22,猛禽,（,四代机典型代表）,B-2,幽灵 战略轰炸飞,第二节 历史与现状,B-3高超音速轰炸机概念设计图X-45 无人作战飞机F/A-,F119,发动机（,F/A-22,用）,自从,1907,年,12,月,17,日莱特兄弟将第一双人类翅膀送上天空后，各种飞机不断快速发展，对制造飞机零部件的材料的要求越来越高，主要是比强度高、耐高温、耐疲劳等。,第二节 历史与现状,F119发动机（F/A-22用）自,美国正研制,6,倍音速的太空战机，从太空上攻击地球目标。,美国太空武器想象图,美国,ABL,机载激光武器系统,第二节 历史与现状,美国正研制6倍音速的太空战机，从太空上攻击地球目标。,世界上第一架载人太空飞船,世界上第一位太空人,第二节 历史与现状,世界上第一架载人太空飞船 世界上第一位太空人第,“,原子时代第一金属,”的,锆,，是核动力潜艇不可替代材料，,80,的锆材用作核动力堆的燃料包壳、容器管、压力管、格架、端塞和其它堆芯结构材料。,“,核时代金属,”,铍,，在核武器中对增大爆炸威力起关键作用。铍的比刚度大，在导航系统中用作制造精密陀螺仪，对增加射程、提高命中精度起关键作用。,铀、铍、钽、钨、铂族金属、锗,，被许多国家储存作为战略物资。美国对钨以钨精矿形式，钽和铍以纯金属形式进行储备，铂和钯被列为特殊战略金属。,第二节 历史与现状,“原子时代第一金属”的锆，是核动力潜艇不可替代材料，80的,2,、高技术关键材料,铌、钛、锡、铋、钇,等都是制取,超导材料,的基本组元，,NbTi,、,Nb,3,Sn,实用低温超导材料已商品化。,表面工程和技术，有相当部分是稀有金属薄膜、半导体材料薄膜和贵金属薄膜。,21,世纪中叶聚变能和太阳能将成为主要能源，可控核聚变反应堆工程需要大量锂、钼、锆、钛等。,第二节 历史与现状,2、高技术关键材料铌、钛、锡、铋、钇等都是制取超导材料的基本,稀土元素的特殊电子层结构使其在光、电、磁、化学上表现出奇异性能，已出现的一大批功能材料，如稀土磁性材料、稀土发光材料、稀土尾气净化材料、稀土储氢性材料、高温超导材料等，,2l,世纪稀土将在功能材料中处于主体地位。,美国公布的,22,种金属高科技材料中，稀土金属被列为第三位。,第二节 历史与现状,中东有石油，中国有稀土。,稀土元素的特殊电子层结构使其在光、电、磁、化学上表现出奇异性,3,、国民经济的基础材料,电线、电缆占铜材总消耗量的,50,，铝材总消耗量的量的,33,没有材料可替代。,“蓄电池金属”铅的,60,70,消费在蓄电池中。镍是制造镍氢电池、镍镉电池的原材料。,车辆中以铝代钢，减重50，增加运载量10，节能9.612.5，日常检修工时减少45,。,第二节 历史与现状,3、国民经济的基础材料电线、电缆占铜材总消耗量的50，铝材,金属材料的发展使汽车、飞机的性能发生了突变,“,协和,”,超音速客机,水陆两用汽车,磁悬浮列车,第二节 历史与现状,金属材料的发展使汽车、飞机的性能发生了突变“协和”,钛的极好耐蚀性在化工、海洋工程、冶金、能源等部门的得以广泛应用，我国氯碱行业在,5 000,多台电解槽上使用钛阳极代替石墨阳极，年节电,4,亿多度。,钽的高纯化使钽电容器向轻、薄、小型化、可靠化方向发展。,稀有金属的碳化物、氮化物,广泛用于制造,切削刀具、钻头、耐磨工件、模具和耐磨涂层,。,第二节 历史与现状,钛的极好耐蚀性在化工、海洋工程、冶金、能源等部门的得以广泛应,电冰箱、电视机、录相机、洗衣机等对有色金属提出了更高要求。铝材已进入建筑行业，约占铝耗量的,20,以上，在我国占,30,以上。,铝用于制造刚性、柔性包装、复合材料容器和密封片盖等，美国包装用铝约占铝消耗总量的,20,，我国占我国占,812,。,第二节 历史与现状,电冰箱、电视机、录相机、洗衣机等对有色金属提出了更高要求。铝,纽约世贸大厦基本上是用铝合金贴面，在,9.11,事件中虽毁于一旦，但它作为大量使用铝合金贴面的雄伟建筑已载入史册。,第二节 历史与现状,纽约世贸大厦基本上是用铝合金贴面，,在世界金和铂的需求量中，,90,以上的金和,3639,的铂消费在饰品方面，我国是世界铂首饰第二大消费国。,铝合金管是农业喷灌地面、地下管网的材料，铝制粮仓与钢筋混凝土粮仓相比，建设劳动强度下降,90,左右，基建投资减少,5060,。,第二节 历史与现状,在世界金和铂的需求量中，90以上的金和3639的铂消费,第三节 问题与展望,第三节 问题与展望,4,、新世纪对材料提出新的要求,第三节 问题与展望,第三节 问题与展望,未来对材料和技术的要求,环境和能源因素,放在很重要的位置,第三节 问题与展望,环境和能源因素第三节 问题与展望,2004,年提出了循环型社会的材料产业,材料产业的可持续发展,第三节 问题与展望,2004年提出了循环型社会的材料产业材料产业的可持续发展,循环材料产业,适应时代需要，把生态环境意识贯穿到产品设计、生产工艺的中，提高材料的利用率，降低生产和使用过程的环境负担。形成资源,材料,环境良性循环的产业。,第三节 问题与展望,循环材料产业适应时代需要，把生态环境意识贯穿到产品设计、生产,动力机械工作温度愈高，比强度和比刚度愈高，效率愈高。,飞机及航空发动机性能的改进，分别为,2,3,和,1,2,靠材料性能提高。,卫星和飞船能减重,1,公斤就能带来极高的效益。,汽车节油有,37,靠材料的轻量化，,40,靠发动机的改进，而绝热发动机（不需水冷）主要靠材料性能的提高。,第三节 问题与展望,动力机械工作温度愈高，比强度和比刚度愈高，效率愈高。第三节,金属在结构材料中仍占主要位置，钢铁在今后几十年内的产量不会下降,目前全世界产量,78,亿吨。,铜、铅、锌的资源接近枯竭，代用品成为当务之急，加速开发低品位矿的提炼方法。,镁和钛将得到更广泛的应用。,不同类型材料的发展前景,第三节 问题与展望,金属在结构材料中仍占主要位置，钢铁在今后几十年内的产量不会下,1.,为纪念世界第一位宇航员加加林，莫斯科列宁大街一尊,40,米高的雕像，选用的材料为钛合金，其含义是什么？,思考题,1.为纪念世界第一位宇航员加加林，莫斯科列宁大街一尊40,2.,金子从古至今都是流通的货币，为什,么？铜是人类最早认识和使用的金属，,为什么？,思考题,俄罗斯博物馆：世界上最大的天然金块,“,金骆驼”，重,36kg,2.金子从古至今都是流通的货币，为什思考题俄罗斯博物馆：世,人有了知识，就会具备各种分析能力，,明辨是非的能力。,所以我们要勤恳读书，广泛阅读，,古人说“书中自有黄金屋。