包邮金属材料与热处理

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《金属材料与热处理》是高等职业教育机电类专业教学改革规划教材之一。

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插图：问题l为什么大多数金属导电，而一般的塑料和陶瓷不导电？1.1 金属材料概述1.1.1 工程材料的分类材料是人类生产和社会发展的重要物质基础。在生活、生产和科技各个领域中，用于制造结构、机器、工具和功能器件的各类材料统称为工程材料。工程材料按其组成特点和性质可分为金属材料（如钢铁、铝合金）、有机高分子材料（如塑料、橡胶）、无机非金属材料（如陶瓷、水泥、玻璃）及复合材料（由前三种材料中的两种或以上的材料复合而成，如钢筋混凝土、碳纤维增强塑料）四大类。金属材料、有机高分子材料、无机非金属材料具有明显的不同特性。比如：金属一般能导电，具有较好的塑性；高分子材料熔点低、质量轻；无机非金属材料一般熔点高、硬而脆。这些材料具有不同的特性主要是由于它们的组成质点（原子、分子或离子）之间的结合方式和作用力（结合键）不同造成的。固体中的结合键有四种：离子键、共价键、金属键和分子键。1.离子键和离子晶体。：离子键是由电子转移（失去电子者为阳离子，获得电子者为阴离子）形成的，即正离子和负离子之间由于静电引力所形成的化学键。离子键形成的矿物总是以离子晶体的形式存在，如氯化钠即为典型的离子晶体。离子晶体的特点：①离子键的结合力大，因此离子晶体的硬度和强度高，热膨胀系数小，.但脆性大；②离子键为正常价化合物，键中很难产生可以自由运动的电子，所以离子晶体都是良好的绝缘体；③在离子键中，外层电子被牢固束缚，不会被可见光激发，因而不吸收可见光，所以典型的离子晶体是无色透明的。2.共价键和共价晶体共价键也是一种化学键。由两个或多个原子共同使用它们的外层电子，在理想情况下达到电子饱和的状态，由此组成比较稳定和坚固的化学结构叫做共价键。金刚石为典型的共价晶体。共价晶体的特点：①共价键的结合力很大，所以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；②由于相邻原子所共有的电子不能自由运动，共价晶体的导电能力较差。陶瓷主要为一种或多种金属元素与一种非金属元素的化合物，如硅、铝氧化物的硅酸盐材料、高熔点的氧化物、碳化物、氮化物、硅化物等。非金属原子与金属原子化合时形成很强的离子键，同时也存在一定成分的共价键。所以陶瓷表现为硬度很高、熔点高、但脆性很大。