1.1 金属材料与概述

教学课题 教学课时 教学目的

金属材料概述 2 了解工程材料的分类 掌握金属材料的基本分类

教学难点 教学重点 教学方法 教具准备 教学过程复习导入

质点之间的结合方式及各晶体的特点 金属材料的基本分类 讲解法、理论联系实际、课堂举例 教材

金属材料在现实生活中的应用课题导入 (故事) 中国黄金部队由中国上将张震将军提出， 1979 年由中国人民武装警察部队组建 于 的专门勘察黄金的部队，这是一支经济建设部队。其前身为中国人民解放军基建 工程兵黄金部队，目前接受武警总部和国土资源部双重领导，为国家财政一级预 算单位，主要承担国家黄金矿产勘查任务。至今已经探获 1800 多吨黄金。 近段时间一条关于“黄金部队”的新闻在腾讯上登出，被网友广泛流传，这只专 门探查黄金的部队也被大家所广泛认知，而金是一种贵重金属，它的价格浮动也 被大家密切关注，由此来引出我们的课程金属材料，应该更能提高学生对本课程 的兴趣，容易被学生所接受。 授课内容

新课学习

一.、工程材料的分类工程材料可分为金属材料、有机高分子材料、无机非金属材料及复合材料四大类。 1.金属材料 可分为 { 以金属键或以金属键为主的材料。 黑色金属——钢、铸铁、铁合金等。

有色金属——Al,Mg,Cu,Ti 及其合金。

金属晶体有良好的导电性和导热性，有良好的塑性变形能力且呈现出金属光泽

2.无机非金属材料 以离子键为主，还有共价键。

金属氧化物——MgO,CaO,ZrO2,Al2O3等

包括 {

非金属氧化物——SiC,Si3N4,SiO2等

离子晶体通常是无色透明，硬度和强度高，热膨胀系数小，但脆性大，具有良好的绝缘性

3.有机高分子材料 又称聚合物，是由许多分子量特别大的分子组成的，以共价键、分子键为主。其中工程塑料

热塑性工程塑料——聚酰胺（即尼龙）、ABS树脂等

可分为 {

热固性工程塑料——酚醛塑料、环氧树脂等

共价晶体强度和硬度很高，脆性大，熔点和沸点高，挥发性低，结构也比较稳定，导电性能较差

分子晶体熔点和硬度都很低

4.复合材料:即由两种或两种以上固体物质组成的材料，有多种键合机制。

树脂基复合材料 如玻璃纤维与树脂复合而成的玻璃钢材料

包括 {

金属基复合材料 如硼纤维增强铝合金、石墨纤维增强的金属基复

合材料。

二、金属材料的基本分类

传统金属材料主要包括工业用钢、铸铁、非铁金属材料等三大类。

以铁为主要元素，碳的质量分数一般在2%以下，并含有其他元素的材料称为钢。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。 （注：金属氧化物（如氧化铝）不属于金属材料。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，含碳 2%～4%含碳小于 2%的碳钢，以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金 不锈钢、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、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等。有色合金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。

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。

补充设计

金属材料的前景

金属制品行业包括结构性金属制品制造、金属工具制造、集装箱及金属包装容器制造、集装箱

不锈钢及类似

日用金属制品制造，船舶及海洋工程制造等。随着社会的进步和科技的发展，金属制品在工业、农业以及人们的生活各个领域的运用越来越广泛，也给社会创造越来越大的价值。

金属制品行业在发展过程中也遇到一些困难，例如技术单一，技术水平偏低，缺乏先进的设备，人才短缺等，制约了金属制品行业的发展。为此，可以采取提高企业技术水平，引进先进技术设备，培养适用人才等提高中国金属制品业的发展。

2009年金属制品行业的产品将越来越趋向于多元化，业界的技术水平越

来越高，产品质量会稳步提高，竞争与市场将进一步合理化。加上国家对行 业的进一步规范，以及相关行业优惠政策的实施，2009-2012 年，金属制品 行业将有巨大的发展空间。

本节课主要和学生通过交流，相互之间有了一定的了解，也课堂小结

让了解了金属材料的相关知识及其基本分类布置作业

为什么大多数金属导电，而一般塑料陶瓷不导电？ 本科目理论性过强，以致学生兴趣不浓，以后的教学中应让学生更多

教学反思

的接触实物，加强与学生的互动，以提高教学的效果