一、合金(混合物,但有固定熔沸点)
1.合金:两种、两种以上金属(或与非金属)熔合,具有金属特性
2.物理性质:
合金比纯金属硬度大。原因:合金内加入了其他元素或大或小的原子,改变了金属原子有规则的层状排列,使原子层之间的相对滑动变得困难
合金的熔点低于成分金属
3.常见合金
(1)铁合金
(2)铝合金
(3)铜合金——青铜,黄铜
青铜是我国最早的合金,含铜、锡、铅,制造机械零件;黄铜含有锌及少量的锡、铅、铝等,制造船舶机械零件
二、金属的腐蚀与防护
1.金属腐蚀(分为化学和电化学腐蚀,主要为电化学腐蚀)本质:金属原子(M)失去电子生成金属阳离子:M-ne-==Mn+
2.钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀。
铁锈(Fe2O3·nH2O)生成过程:吸氧腐蚀,发生的化学反应:
正极:O2+2H2O+4e-=4OH-负极:2Fe-4e-=2Fe2+Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3·H2O+2H2O
4.金属防护
(1)改变金属内部结构,耐腐蚀能力增强。如Cr、Ni金属加进钢里制成不锈钢。
(2)金属表面覆盖一层保护层,隔断金属与外界物质接触。如油脂、油漆、搪瓷、塑料、电镀(Zn、Cr等易氧化形成致密的氧化物薄膜)金属。
(3)电化学保护(将电子通向保护对象,保护对象充满电子)
①牺牲阳极的阴极保护法:轮船外壳贴锌块,并及时更换
②外加电源的阴极保护法:水坝的船闸(船闸直接电源负极)
三、玻璃、陶瓷和水泥
1.玻璃
原料: 纯碱(Na2CO3)、石灰石(CaCO3)和石英(SiO2)
原理:Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑
成分:Na2SiO3·CaSiO3·4SiO2
2.陶瓷
原料:黏土性质:抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型
3.水泥
原料:粘土、石灰、石膏(调节水泥硬化速度)
成分:硅酸三钙(3CaO·SiO2)、硅酸二钙(2CaO·SiO2)、铝酸三钙(3CaO·Al2O3)等。
性质:①水硬性;②吸水性
4.玻璃和陶瓷的新发展
(1)光导纤维
光导纤维简称光纤,是一种能高质量传导光的玻璃纤维。特点:传导光的能力非常强,信息量大,抗干扰性能好。不发生电辐射,防窃听,不怕腐蚀,铺设方便等
(2)高温结构陶瓷
①氧化铝陶瓷:又称人造刚玉,熔点高、硬度高。用于作坩埚、高温炉管、球磨机、高压钠灯的灯管等
②氮化硅陶瓷
③碳化硅陶瓷等
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