江西自考05508

这份标准是铝的焊接工艺评定标准，内容和第一部分钢的评定类似，主要是评定范围，如何试验，取样等，坡口的形式不是重要的点，所以没有提及，一般铝的焊接与钢类似，坡口没太大差别，但焊接工艺参数差别较大，焊工操作技能要求高

书名：工程材料（第4版）

书号：9787302205661

作者：朱张校

定价：36元

出版日期：2009-9-1

出版社：清华大学出版社 本教材为普通高等教育“十一五”国家级规划教材。

本教材课程于2005年被评为国家级精品课程，并荣获2004年度北京市高等教育教学成果二等奖。

与本书相配的《工程材料习题与辅导（第4版）》及与本书相配的《工程材料教师参考书》、《工程材料多媒体教案》也已经由清华大学出版社出版。

（清华大学工程材料系列教材） 本书根据高等工业学校机械工程材料教学大纲和教学要求编定，是普通高等教育“十一五”国家级规划教材，可作为高等院校学生学习工程材料课程的教材，也可以供报考机械类专业研究生的考生和有关工程技术人员学习、参考。

本书是在清华大学出版社出版的郑明新教授主编的《工程材料》第1版(1983年)、第2版(1991年)，以及朱张校教授主编的《工程材料》第3版（2001年）的基础上重编的。本书在课程体系和内容上作了较大的改革。由于本书主要供非材料类专业学生使用，因此重点在于阐明各种工程材料的组织结构、性能和应用，以及正确选材和用材的基本知识。我国的研究生教育事业发展很快，一些院校和研究单位把“工程材料”作为机械类专业研究生招生考试科目，并把《工程材料》教材作为重要参考书。因此本书加强了材料学方面的内容，以利于加强学生的材料科学基础知识。同时重视材料学理论在工程实际中的应用，引入了大量工程应用实例，引导学生理论联系实际，掌握基本理论知识。

《工程材料》第4版由三部分内容组成。第一部分为基本理论部分，由第1章、第2章组成，阐述了工程材料学的基本概念和基本理论，其内容为工程材料的结构、组织和性能以及它们之间的关系；金属材料组织与性能的影响因素和规律。第二部分为工程材料知识部分，包括第3章至第7章。介绍了常用金属材料、高分子材料、陶瓷材料、复合材料的成分、组织、性能及其应用知识。同时对功能材料和其他新材料作了介绍，以扩展学生的材料知识面。第三部分为工程材料的应用部分，由第8章至第10章组成。介绍机械零件的失效与选材知识以及工程材料在汽车、机床、仪器仪表、热能设备、化工设备及航空航天器等领域的应用情况，其中“工程材料的应用”一章可根据不同专业的学生，有选择地讲授部分内容，其他内容可由学生自学。书中引入了较多的新材料、新技术知识，有利于培养学生的创新意识。本书的重点是第2、3章和第9章。

本书力求语言简洁，信息量大，内容新颖，科学性、实用性强，书末附有国内外常用钢号对照表及工程材料常用词汇表，可供读者阅读有关外文参考教材或文献时查阅。

配合本教材，作者另外编写了《工程材料习题及辅导》一书作为《工程材料》的配套教材。内容包括《工程材料》各章重点、习题、课堂讨论指导书、实验指导书等，同时编写了《工程材料教师教学参考书》，制作了《工程材料多媒体教案》光盘，为工程材料课程教师提供了必要的教学资源。以上教学资源都已由清华大学出版社出版。

在教育部新世纪网络课程建设工程资助下，作者研制了《工程材料网络课程》，建设了工程材料课程网站。《工程材料网络课程》已由高等教育出版社、高等教育电子音像出版社出版。学生可以在网络环境下自主学习。

本书编写者分工如下：

绪论、第1章1.1、1.2节、第2章2.1至2.4节、第9章9.3至9.5节由朱张校编改。

第1章1.3节、第4章、第7章由张弓编改。

第1章1.4节、第5章、第6章由张华堂编改。

第2章2.5节、第3章3.1、3.2节、第9章9.1节、第10章10.4节由王昆林编改。

第2章2.6节、第8章、第10章10.2、10.3节由张人佶编改。

第3章3.3节、第9章9.2节、第10章10.1节由姚可夫编改。

第3章3.4节由吴运新编改。

第10章10.5、10.6节由巩前明编改。

附录1、3由张欣整编，附录2由吴运新整编，附录4、5由朱张校整编。

书中显微组织照片由丁莲珍、张欣、朱张校提供。

郑明新教授对本书的编写提出了非常宝贵的意见，并审阅了全书。全体编者对郑明新教授表示衷心的感谢。

本书的编写参考了部分国内外有关教材、科技著作及论文，部分照片下载自互联网。在此特向有关作者致以深切的谢意。

由于编者水平有限，本书不足之处在所难免，敬请读者批评指正。

朱张校 姚可夫 2009年1月于清华大学 目 录目录绪论1

0.1 中华民族对材料发展的重大贡献1

0.2 材料的结合键4

0.3 工程材料的分类8第1章 材料的结构与性能特点10

1.1 金属材料的结构与组织10

1.1.1 纯金属的晶体结构10

1.1.2 合金的晶体结构21

1.1.3 金属材料的组织24

1.2 金属材料的性能特点26

1.2.1 金属材料的工艺性能26

1.2.2 金属材料的力学性能28

1.2.3 金属材料的理化性能33

1.3 高分子材料的结构与性能特点36

1.3.1 高分子材料的结构37

1.3.2 高分子材料的性能特点41

1.4 陶瓷材料的结构与性能特点47

1.4.1 陶瓷材料的结构47

1.4.2 陶瓷材料性能特点52第2章 金属材料组织和性能的控制56

2.1 纯金属的结晶56

2.1.1 纯金属的结晶56

2.1.2 同素异构转变59

2.1.3 铸锭的结构59

2.1.4 结晶理论的工程应用61

2.2 合金的结晶63

2.2.1 二元合金的结晶64

2.2.2 合金的性能与相图的关系70

2.2.3 铁碳合金的结晶71

2.3 金属的塑性加工85

2.3.1 金属的塑性变形86

2.3.2 塑性变形后的金属在加热时组织和性能的变化90

2.3.3 塑性变形和再结晶的工程应用92

2.4 钢的热处理94

2.4.1 钢在加热时的转变94

2.4.2 钢在冷却时的转变96

2.4.3 钢的普通热处理104

2.4.4 钢的表面热处理112

2.4.5 钢的化学热处理114

2.4.6 其他热处理技术118

2.4.7 计算机技术在热处理中的应用121

2.4.8 热处理的工程应用122

2.5 钢的合金化122

2.5.1 合金元素与铁、碳的作用122

2.5.2 合金元素对Fe-Fe?3C相图的影响124

2.5.3 合金元素对钢热处理的影响125

2.5.4 合金元素对钢的工艺性能的影响127

2.5.5 合金元素对钢的性能的影响128

2.5.6 合金化的工程应用129

2.6 表面技术129

2.6.1 电刷镀129

2.6.2 热喷涂技术131

2.6.3 气相沉积技术133

2.6.4 激光表面改性136第3章 金属材料138

3.1 碳钢138

3.1.1 碳钢的成分和分类138

3.1.2 碳钢的牌号及用途139

3.2 合金钢142

3.2.1 概论142

3.2.2 合金结构钢143

3.2.3 合金工具钢155

3.2.4 特殊性能钢165

3.3 铸钢与铸铁175

3.3.1 铸钢175

3.3.2 铸铁177

3.4 有色金属及其合金191

3.4.1 铝及铝合金191

3.4.2 铜及铜合金199

3.4.3 钛及钛合金209

3.4.4 镁及镁合金213

3.4.5 镍及镍合金213

3.4.6 轴承合金216第4章 高分子材料220

4.1 塑料220

4.1.1 塑料的组成220

4.1.2 塑料的分类221

4.1.3 常用工程塑料222

4.2 合成纤维229

4.2.1 合成纤维的生产方法229

4.2.2 常用合成纤维231

4.3 合成橡胶233

4.3.1 合成橡胶的分类和橡胶制品的组成233

4.3.2 常用合成橡胶234第5章 陶瓷材料237

5. 1 普通陶瓷237

5. 1. 1 普通日用陶瓷237

5. 1. 2 普通工业陶瓷238

5. 2 特种陶瓷239

5. 2. 1 氧化物陶瓷239

5. 2. 2 碳化物陶瓷240

5. 2. 3 硼化物陶瓷242

5. 2. 4 氮化物陶瓷242第6章 复合材料245

6. 1 复合材料的复合原则246

6. 1. 1 纤维增强复合材料的复合原则246

6. 1. 2 颗粒复合材料复合机制和原则247

6. 2 复合材料的性能特点248

6. 2. 1 比强度和比模量248

6. 2. 2 抗疲劳性能和抗断裂性能248

6. 2. 3 高温性能249

6. 2. 4 减摩、耐磨、减振性能249

6. 2. 5 其他特殊性能249

6. 3 非金属基复合材料250

6. 3. 1 聚合物基复合材料250

6. 3. 2 陶瓷基复合材料252

6. 3. 3 碳基复合材料253

6. 4 金属基复合材料254

6. 4. 1 金属陶瓷254

6. 4. 2 纤维增强金属基复合材料255

6. 4. 3 细粒和晶须增强金属基复合材料255第7章 功能材料及新材料256

7.1 电功能材料256

7. 1. 1 金属导电材料256

7. 1. 2 金属电接点材料257

7. 1. 3 电阻材料258

7. 1. 4 导电高分子材料258

7. 1. 5 超导材料259

7.2 磁功能材料261

7. 2. 1 软磁材料261

7. 2. 2 永磁（硬磁）材料261

7. 2. 3 信息磁材料262

7.3 热功能材料263

7. 3. 1 膨胀材料263

7. 3. 2 形状记忆材料264

7. 3. 3 测温材料266

7.4 光功能材料266

7. 4. 1 光学材料266

7. 4. 2 固体激光器材料266

7. 4. 3 信息显示材料267

7. 4. 4 光纤268

7.5 隐形材料及智能材料268

7.6 纳米材料268

7. 6. 1 纳米材料及其特性269

7. 6. 2 碳纳米材料269

7.6.3 纳米陶瓷材料270

7.6.4 纳米复合材料271第8章 零件失效分析与选材原则272

8. 1 机械零件的失效272

8. 1. 1 畸变失效272

8.1.2 断裂失效275

8. 1. 3 磨损失效278

8. 1. 4 腐蚀失效279

8. 2 机械零件失效分析280

8. 2. 1 零件失效基本原因280

8. 2. 2 零件失效分析280

8. 3 机械零件选材原则283

8. 3. 1 使用性能原则283

8. 3. 2 工艺性能原则284

8. 3. 3 经济及环境友好性原则286第9章 典型工件的选材及工艺路线设计287

9.1 齿轮选材287

9.1.1 齿轮的工作条件287

9.1.2 齿轮的失效形式287

9. 1. 3 齿轮材料的性能要求288

9. 1. 4 齿轮类零件的选材288

9. 1. 5 典型齿轮选材举例288

9.2 轴类零件选材291

9.2.1 轴类零件的工作条件291

9.2.2 轴类零件的失效方式292

9.2.3 轴类零件的性能要求292

9.2.4 轴类零件的选材292

9.2.5 典型轴的选材293

9.3 弹簧选材295

9. 3. 1 弹簧的工作条件296

9. 3. 2 弹簧的失效形式296

9. 3. 3 弹簧材料的性能要求296

9. 3. 4 弹簧的选材296

9. 3. 5 典型弹簧选材297

9. 4 刃具选材298

9. 4. 1 刃具的工作条件298

9. 4. 2 刃具的失效形式298

9. 4. 3 刃具材料的性能要求298

9. 4. 4 刃具的选材298

9. 4. 5 刃具选材举例299第10章 工程材料的应用301

10. 1 汽车用材301

10. 1. 1 汽车用金属材料301

10. 1. 2 汽车用塑料306

10. 1. 3 汽车用橡胶308

10. 1. 4 汽车用陶瓷材料308

10. 1. 5 汽车新材料发展趋势309

10. 2 机床用材309

10. 2. 1 机身、底座用材309

10. 2. 2 齿轮用材310

10. 2. 3 轴类零件用材310

10. 2. 4 螺纹联接件用材311

10. 2. 5 螺旋传动件用材311

10. 2. 6 蜗轮、蜗杆传动用材311

10. 2. 7 滑动轴承材料312

10. 2. 8 滚动轴承用材313

10. 3 仪器仪表用材313

10. 3. 1 壳体材料313

10. 3. 2 轴类零件用材314

10. 3. 3 凸轮用材314

10. 3. 4 齿轮用材314

10. 3. 5 蜗轮、蜗杆用材314

10. 3. 6 微型机电系统用材314

10.4 热能设备用材315

10.4.1 锅炉主要部件用钢315

10. 4. 2 汽轮机主要零部件用钢316

10. 4. 3 发电机转子用材318

10.5 化工设备用材319

10.5.1 化工设备用钢319

10.5.2 化工设备用有色金属及其合金322

10.5.3 非金属材料323

10.5.4 复合材料324

10.6 航空航天器用材324

10.6.1 超高强度钢324

10.6.2 轻金属及其合金325

10.6.3 高温金属结构材料327

10.6.4 先进金属基及无机非金属基复合材料328

10.6.5 先进聚合物基复合材料329

10.6.6 先进功能材料329附录1 金属热处理工艺的分类及代号330附录2 常用铝及铝合金状态代号、说明与应用334附录3 国内外常用钢号对照表335附录4 若干物理量单位换算表337附录5 工程材料常用词汇表338参考文献342

第一部分：文献综述。

主要介绍焊接国内外发展现状，并能从中发现问题，提出问题，在哪些领域仍有技术问题，然后说明你做的研究主要就是用以解决这方面的问题的。

铝合金表面有硬度高熔点高的氧化物，点焊存在一定难度，质量难以保证。因而铝合金的焊接质量在线监测十分重要。

第二部分：论文正文。

质量监测主要有以下几种方式：焊接电压、电流，电极位移，电极压力，焊接声音，焊接热循环等等。

如何采集以上参数呢？首先需要传感器。以上各参数需要不同的传感器。数据采集使用单片机或者数据采集卡（你设计一个单片机采集程序或者数据采集卡的接口电路就足够一个毕业论文了）。

下一步对采集的数据进行分析整理。从采集来的数据中提取点焊缺陷信息，例如喷溅，未熔合等。

第三部分：结论。

对你的工作给出总结，对问题的解决情况加以说明。最后，致谢。

对于专科毕业设计，整个过程中提取一小部分，就足够一个学生的工作量。

我是高三，马上高考了，也是报化学的，网上有很多答案，我给你截取点有用的，大纲范围内的吧

碳族氧族在大纲内都没单独分类讲，因为其牵涉的面比较大：AL和Fe就都单独有章节

碳元素简介

碳是一种非金属元素，位于元素周期表的第二周期IVA族。

碳是一种很常见的元素，它以多种形式广泛存在于大气和地壳之中。碳单质很早就被人认识和利用，碳的一系列化合物——有机物更是生命的根本。碳是生铁、熟铁和钢的成分之一。 碳能在化学上自我结合而形成大量化合物，在生物上和商业上是重要的分子。生物体内大多数分子都含有碳[1]元素。

碳化合物一般从化石燃料中获得，然后再分离并进一步合成出各种生产生活所需的产品，如乙烯、塑料等。

碳的存在形式是多种多样的，有晶态单质碳如金刚石、石墨；有无定形碳如煤；有复杂的有机化合物如动植物等；碳酸盐如大理石等。 单质碳的物理和化学性质取决于它的晶体结构。高硬度的金刚石和柔软滑腻的石墨晶体结构不同，各有各的外观、密度、熔点等。

常温下单质碳的化学性质比较稳定，不溶于水、稀酸、稀碱和有机溶剂；不同高温下与氧反应，生成二氧化碳或一氧化碳；在卤素中只有氟能与单质碳直接反应；在加热下，单质碳较易被酸氧化；在高温下，碳还能与许多金属反应，生成金属碳化物。碳具有还原性，在高温下可以冶炼金属。

化学符号：C

质子数：6

原子序数：6

周期：2

族：IVA

电子层分布：2－4

电子构型 ：1s22s22p2

氧化价（氧化物）： 4，3，2（弱酸性）

颜色和外表：黑色（石墨）， 无色（金刚石）

物质状态 ：固态

熔点：约为3550 ℃（金刚石）

沸点：约为4827 ℃（升华）

莫氏硬度：石墨1-2 ，金刚石 10

氧化态： 主要为-4,，C+2， C+4 （还有其他氧化态）

化学键能： (kJ /mol) C-H 411 C-C 348 C=C 614 C≡C 839 C=N 615 C≡N 891 C=O 745 C≡O 1074

成键：碳原子一般是四价的，这就需要4个单电子，但是其基态只有2个单电子，所以成键时总是要进行杂化。最常见的杂化方式是sp3杂化，4个价电子被充分利用，平均分布在4个轨道里，属于等性杂化。这种结构完全对称，成键以后是稳定的σ键，而且没有孤电子对的排斥，非常稳定。金刚石中所有碳原子都是这种以此种杂化方式成键。烷烃的碳原子也属于此类。

注意CO2的电子式及其晶体类型，会写

注意金刚石与石墨是同一元素，只是由于其内部结构不同

有机里面很多都与碳有关！！

氧

元素性质数据

元素符号：O

相对原子质量:16

氧化态：

Main -2

Other -1, 0, +1, +2

元素描述：

通常条件下呈无色、无臭和无味的气体。密度1.429克/升，1.419克/立方厘米（液），1.426克/立方厘米（固）。熔点-218.4℃，沸点-182.962℃，在-182.962℃时液化成淡蓝色液体，在-218.4℃时凝固成雪状淡蓝色。固体在化合价一般为0和-2。电离能为13.618电子伏特。除惰性气体外的所有化学元素都能同氧形成化合物。大多数元素在含氧的气氛中加热时可生成氧化物。有许多元素可形成一种以上的氧化物。氧分子在低温下可形成水合晶体O2.H2O和O2.H2O2，后者较不稳定。氧气在空气中的溶解度是：4.89毫升/100毫升水（0℃），是水中生命体的基础。氧在地壳中丰度占第一位。干燥空气中含有20.946%体积的氧；水有88.81%重量的氧组成。除了O16外，还有O17和O18同位素。

元素来源：

实验室制氧可在玻璃容器中加热氧化汞或分解硝酸盐和利用浓硫酸与二氧化锰作用亦制得氧。实验室中通常用加热高锰酸钾的方法制取氧气,还可用加热氯酸钾与二氧化锰混合物的方法制取氧气；用催化剂催化过氧化氢[1](双氧水)分解也可方便地制取氧气。大规模地生产氧而且对纯度要求不高时使用空气的液化和分馏来进行的，少量氧或纯度较高的氧由电解水制取。

元素用途：

氧被大量用于熔炼、精炼、焊接、切割和表面处理等冶金过程中；液体氧是一种制冷剂，也是高能燃料氧化剂。它和锯屑、煤粉的混合物叫液氧炸药，是一种比较好的爆炸材料，氧与水蒸气相混，可用来代替空气吹入煤气气化炉内，能得到较高热值的煤气。液体氧也可作火箭推进剂；氧气是许多生物过程的基本成分，因此氧也就成了担负空间任何任务是需要大量装载的必需品之一。医疗上用氧气疗法，医治肺炎、煤气中毒等缺氧症。石料和玻璃产品的开采、生产和创造均需要大量的氧。

元素辅助资料：

氧气是空气的主要组成部分。许多氧化合物，例如硝酸钾、氧化汞等在加热后都会放出氧气。氧是所有元素在地壳中含量最大的。这些都说明，氧气很早就可能被人们取得。但由于氧气是在平常状态下以气体状况存在，和可接触到的、可见的固体、液体不同，使人们单纯用直觉观察，是不能认清它的。

从16世纪开始，在西欧，不少研究者们对加热含氧化合物获得的气体，对空气在物质燃烧和动物呼吸中所起的作用，进行了初期的科学的化学实验，从而才发现了氧气。也就是在人们正确认识到燃烧现象，发现氧气后，才彻底推翻了燃素说。

【性状】 本品为无色气体；无臭，无味；有强助燃力。

本品1 容在常压20℃时，能在乙醇7 容或水32容中溶解。

【鉴别】 本品能使炽红的木条突然发火燃烧。

高中氧这章节牵涉氧化还原反应，在做题过程中，可以通过守恒的思想做

这个老师会讲的！

铝

一种金属元素,符号AI,银白色,有光泽,质地坚韧而轻,有延展性,做日用皿器的铝通常叫钢精或钢种.

元素名称：铝

元素符号：Al

元素类型：金属

核内质子数：13

核内电子数：13

核电核数：13

氧化态：Main Al+3

Other Al0, Al+2

所属周期：3

所属族数：IIIA

摩尔质量：27

氢化物：AlH3

氧化物：Al2O3

最高价氧化物化学式：Al2O3

元素来源：地壳中含量最丰富的金属,在7%以上

元素用途：可作飞机、车辆、船、舶、火箭的结构材料。纯铝可做超高电压的电缆。做日用器皿的铝通常称“钢精”、“钢种“

工业制法：电解熔融的氧化铝和冰晶石的混合物

其他化合物：AlCl3-氯化铝 NaAlO2-偏铝酸钠 Al(OH)3-氢氧化铝

扩展介绍：带蓝色的银白色三价金属元素,延展性好,有韧性并能发出[响亮]声音，以其轻、良好的导电和导热性能、高反射性和耐氧化而著称。

来源

铝以化合态的形式存在于各种岩石或矿石里，如长石、云母、高岭市、铝土矿、明矾时，等等。有铝的氧化物与冰晶石（Na3AlF6）共熔电解制得。

从铝土矿中提取铝反应过程

①溶解：将铝土矿溶于NaOHaq.

Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O

②过滤：除去残渣氧化铁、硅铝酸钠等

③酸化：向滤液中通入过量CO2.

NaAlO2+CO2+2H2O= Al(OH)3↓+NaHCO3

④过滤、灼烧 Al(OH)3

2Al(OH)3= Al2O3+3H2O（高温）

注：电解时为使氧化铝熔融温度降低，在Al2O3 中添加冰晶石(Na3AlF6)

⑤电解：2Al2O3（熔融）= 4Al+3O2 ↑（通电）

注：不电解熔融AlCl3炼Al 原因：AlCl3 是共价化合物，其熔融态不导电。

用途

铝可以从其它氧化物中置换金属（铝热法）。其合金质轻而坚韧，是制造飞机、火箭、汽车的结构材料。纯铝大量用于电缆。广泛用来制作日用器皿。

铝及其合金

纯的铝很软，强度不大，有着良好的延展性，可拉成细丝和轧成箔片，大量用于制造电线、电缆、无线电工业以及包装业。它的导电能力约为铜的三分之二，但由于其密度仅为铜的三分之一，因而，将等质量和等长度的铝线和铜线相比，铝的导电能力约为铜的二倍，且价格较铜低，所以，野外高压线多由铝做成，节约了大量成本，缓解了铜材的紧张。

铝的导热能力比铁大三倍，工业上常用铝制造各种热交换器、散热材料等，家庭使用的许多炊具也由铝制成。与铁相比，它还不易锈蚀，延长了使用寿命。 铝粉具有银白色的光泽，常和其它物质混合用作涂料，刷在铁制品的表面，保护铁制品免遭腐蚀，而且美观。由于铝在氧气中燃烧时能发出耀眼的白光并放出大量的热，又常被用来制造一些爆炸混合物，如铵铝炸药等。

冶金工业中，常用铝热剂来熔炼难熔金属。如铝粉和氧化铁粉混合，引发后即发生剧烈反应，交通上常用此来焊接钢轨；炼钢工业中铝常用作脱氧剂；光洁的铝板具有良好的光反射性能，可用来制造高质量的反射镜、聚光碗等。铝还具有良好的吸音性能，根据这一特点，－些广播室，现代化大建筑内的天花板等有的采用了铝。纯的铝较软，1906年，德国冶金学家维尔姆在铝中加入少量镁、铜，制得了坚韧的铝合金，后来，这一专利为德国杜拉公司收买，所以铝又有“杜拉铝”之称，在以后几十年的发展过程中，人们根据不同的需要，研制出了许多铝合金，在许多领域起着非常重要的作用。

在某些金属中加入少量铝，便可大大改善其性能。如青铜铝（含铝4％～15％），该合金具有高强度的耐蚀性，硬度与低碳钢接近，且有着不易变暗的金属光泽，常用于珠宝饰物和建筑工业中，制造机器的零件和工具，用于酸洗设备和其它与稀硫酸、盐酸和氢氟酸接触的设备；制作电焊机电刷和夹柄；重型齿轮和蜗轮，金属成型模、机床导轨、不发生火花的工具、无磁性链条、压力容器、热交换器、压缩机叶片、船舶螺旋桨和锚等。在铝中加入镁，便制得铝镁合金，其硬度比纯的镁和铝都大许多，而且保留了其质轻的特点，常用于制造飞机的机身，火箭的箭体；制造门窗、美化居室环境；制造船舶。

渗铝，是钢铁化学热处理方法的一种，使普通碳钢或铸铁表面上形成耐高温的氧化铝膜以保护内部的铁。铝是一种十分重要的金属，然而，许多含铝化会物对人类的作用也是非常重大的。

含铝化合物

铝在地壳中的含量相高,仅次于硅和氧而居第三位，主要以铝硅酸盐矿石存在，还有铝土矿和冰晶石.氧化铝为一种白色无定形粉末，它有多种变体，其中最为人们所熟悉的是α－A12O3和β－Al2O3。自然界存在的刚玉即属于α一Al2O3，它的硬度仅次于金刚石，熔点高、耐酸碱，常用来制作一些轴承，制造磨料、耐火材料。如刚玉坩埚，可耐1800℃的高温。刚玉由于含有不同的杂质而有多种颜色。例如含微量Cr（III）的呈红色，称为红宝石；含有Fe（II），Fe（III）或Ti（IV）的称为蓝宝石。

β一A12O3是一种多孔的物质，每克内表面 积可高达数百平方米，有很高的活性，又名活性氧化铝，能吸附水蒸气等许多气体、液体分子，常用作吸附剂、催化剂载体和干燥剂等，工业上冶炼铝也以此作为原料。

氢氧化铝可用来制备铝盐、吸附剂、媒染剂和离子交换剂，也可用作瓷釉、耐火材料、防火布等原料，其凝胶液和千凝胶在医药上用作酸药，有中和胃酸和治疗溃疡的作用，用于治疗胃和十二脂肠溃疡病以及胃酸过多症。

偏铝酸钠常用于印染织物，生产湖蓝色染料，制造毛玻腐、肥皂、硬化建筑石块。此外它还是一种较好的软水剂、造纸的填料、水的净化剂，人造丝的去光剂等。

无水氯化铝是石油工业和有机合成中常用的催化剂；例如：芳烃的烷基化反应，也称为傅列德尔—克拉夫茨烷基化反应，在无水三氯化铝催化下，芳烃与卤代烃（或烯烃和醇）发生亲电取代反应，生成芳烃的烷基取代物。六水合氯化铝可用于制备除臭剂、安全消毒剂及石油精炼等。

溴化铝是常用的有机合成和异构化的催化剂。

磷化铝遇潮湿或酸放出剧毒的磷化氢气体，可毒死害虫，农业上用于谷仓杀虫的熏蒸剂。

硫酸铝常用作造纸的填料、媒染剂、净水剂和灭火剂，油脂澄清剂，石油脱臭除色剂，并用于制造沉淀色料、防火布和药物等。

冰晶石即六氟合铝酸钠，在农业上常用作杀虫剂；硅酸盐工业中用于制造玻璃和搪瓷的乳白剂。

由明矾石经加热萃取而制得的明矾是一种重要的净水剂、染媒剂,医药上用作收敛剂。硝酸铝可用来鞣革和制白热电灯丝,也可用作媒染剂硅酸铝常用于制玻璃、陶瓷、油漆的颜料以及油漆、橡胶和塑料的填料等,硅铝凝胶具有吸湿性，常被用作石油催化裂化或其他有机合成的催化剂载体。

在铝的羧酸盐中；二甲酸铝、三甲酸铝常用作媒染剂，防水剂和杀菌剂等；二乙酸铝除可作媒染剂外，还被用作收剑剂和消毒剂，也用于尸体防腐液中；三乙酸铝用于制造防水防火织物、色淀；药物（含漱药、收敛药、防腐药等），并用作媒染剂等；十八酸铝（硬脂酸铝）常用于油漆的防沉淀剂、织物防水剂、润滑油的增厚剂、工具的防锈油剂、聚氯乙烯塑料的耐热稳定剂等；油酸铝除用作织物等的防水剂、润滑油的增厚剂外,还用于油漆的催干剂、塑料制品的润滑剂等。

硫糖铝又名胃溃宁，学名蔗糖硫酸酯碱式铝盐，它能和胃蛋白酶络合，直接抑制蛋白分解活性，作用较持久，并能形成一种保护膜，对胃粘膜有较强的保护作用和制酸作用，帮助粘膜再生，促进溃疡愈合，毒性低，是口种良好的胃肠道溃疡治疗剂。

近些年，人们又开发了一些新的含铝化合物，如烷基铝等，随着科学的发展，人们将会更好地利用铝及化合物福人类。

铝的有关化学方程式：

2AL+6HCL=2ALCL3+3H2↑

2AL+3H2SO4=AL2(SO4)3+3H2↑

2Al+2NaOH+2H2O=2NaAIO2+3H2↑

2Al(OH)3=（加热）Al2O3+H2O

Al2(SO4)3＋6NH3.H2O＝2Al(OH)3↓＋3(NH4)2SO4

Al2O3＋6HCl=2AlCl3+3H2O

Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4]

AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl

Al(OH)3＋NaOH=Na[Al(OH)4]

AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl

Al2(SO4)3 ＋ 6 NaHCO3=2 Al(OH)3↓＋ 3 Na2SO4 ＋ 6 CO2↑

NaAlO2 ＋ HCl（少量）＋ H2O=Al(OH)3↓＋ NaCl

Al(OH)3 ＋ 3 HCl=AlCl3 ＋ 3 H2O

NaAlO2 ＋ 4 HCl（过量）=AlCl3 ＋ NaCl ＋ 2 H2O

2 NaAlO2 ＋ CO2 ＋ 3 H2O=2 Al(OH)3↓＋ Na2CO3 强酸制弱酸

AL的话注意他的2性，即与酸性和碱性都反映，同时注意他的电离方程，制取方法及AlO2-根的盐

铁 Fe

铁的化学性质

[铁的化学性质之一]

铁Fe，原子序数26，相对原子质量55.847。铁有多种同素异形体，如α铁、β铁、γ铁、 б铁等。铁是比较活泼的金属，在金属活动顺序表里排在氢的前面。常温时，铁在干燥的空气里不易与氧、硫、氯等非金属单质起反应，在高温时，则剧烈反应。铁在氧气中燃烧，生成Fe3O4，炽热的铁和水蒸气起反应也生成Fe3O4。铁易溶于稀的无机酸和浓盐酸中，生成二价铁盐，并放出氢气。在常温下遇浓硫酸或浓硝酸时，表面生成一层氧化物保护膜，使铁“钝化”，故可用铁制品盛装浓硫酸或浓硝酸。铁是一变价元素，常见价态为+2和+3。铁与硫、硫酸铜溶液、盐酸、稀硫酸等反应时失去两个电子，成为+2价。与Cl2、Br2、硝酸及热浓硫酸反应，则被氧化成Fe3+。铁与氧气或水蒸气反应生成的Fe3O4，可以看成是FeO·Fe2O3，其中有1／3的Fe为+2价，另2/3为+3价。铁的+3价化合物较为稳定。

[铁的化学性质之二]

铁的电子构型为(Ar)3d64s2，氧化态有0、+2、+3、+4、+5、+6。铁的化学性质活泼，为强还原剂，在室温条件下可缓慢地从水中置换出氢，在500℃以上反应速率增高：

3Fe+4H2O===Fe3O4+4H2↑

铁在干燥空气中很难与氧发生作用，但在潮湿空气中很易腐蚀，若含有酸性气或卤素蒸气时，腐蚀更快。铁可从溶液中还原金、铂、银、汞、铋、锡、镍或铜等离子，如：

CuSO4+Fe===FeSO4+Cu

铁溶于非氧化性的酸如盐酸和稀硫酸中，形成二价铁离子并放出氢气；在冷的稀硝酸中则形成二价铁离子和硝酸铵：

Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑

4Fe+10HNO3===4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O

铁溶于热的或较浓的硝酸中，生成硝酸铁并释放出氮的氧化物。在浓硝酸或冷的浓硫酸中，铁的表面形成一层氧化薄膜而被钝化。铁与氯在加热时反应剧烈。铁也能与硫、磷、硅、碳直接化合。铁与氮不能直接化合，但与氨作用，形成氮化铁Fe2N。

铁的最重要的氧化态是+2和+3。二价铁离子呈淡绿色，在碱性溶液中易被氧化成三价铁离子。三价铁离子的颜色随水解程度的增大而由黄色经橙色变到棕色。纯净的三价铁离子为淡紫色。二价和三价铁均易与无机或有机配位体形成稳定的配位化合物，如 Phen为菲罗林，配位数通常为6。零价铁还可与一氧化碳形成各种羰基铁，如Fe(CO)5、Fe2(CO)9、Fe3(CO)12。羰基铁有挥发性，蒸气剧毒。铁也有+4、+5、+6价态的化合物，但在水溶液中只有+6价的。

化合物 主要有两大类：亚铁Fe（Ⅱ)和正铁Fe（Ⅲ）化合物，亚铁化合物有氧化亚铁、氯化亚铁、硫酸亚铁、氢氧化亚铁等；正铁化合物有三氧化二铁、三氯化铁、硫酸铁、氢氧化铁等。

如在亚铁氰化钾K4[Fe(CN)6]·3H2O（俗名：黄血盐）和铁氰化钾K3[Fe(CN)6]（俗名：赤血盐）中。铁与环戊二烯的化合物二茂铁，是一种具有夹心结构的金属有机化合物。

【铁的化学性质之三种状态】

铁的电子构型为(Ar)3d64s2，氧化态有0、+2、+3、+4、+5、+6。铁的化学性质活泼，为强还原剂，在室温条件下可缓慢地从水中置换出氢，在500℃以上反应速率增高： 3Fe+4H2O===Fe3O4+4H2

铁在干燥空气中很难与氧发生作用，但在潮湿空气中很易腐蚀，若含有酸性气或卤素蒸气时，腐蚀更快。铁可从溶液中还原金、铂、银、汞、铋、锡、镍或铜等离子，如： CuSO4+Fe===FeSO4+Cu

铁溶于非氧化性的酸如盐酸和稀硫酸中，形成二价铁离子并放出氢气；在冷的稀硝酸中则形成二价铁离子和硝酸铵：

Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑ 4Fe+10HNO3===4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O

【元素来源】

铁是地壳中较丰富的元素，仅次于氧、硅、铝。磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿是重要的铁矿。单体金属常用焦炭、铁矿石和石炭石为原料炼得。用氢气还原纯氧化铁可得到纯铁。含碳在1.7%以上的铁叫生铁（或铸铁）。含碳量少于0.2%的铁熔合体称为熟铁或锻铁。含碳量介于1.7-0.2之间的铁熔体叫做钢。生铁坚硬，但性脆；钢具有弹性；熟铁易于机械加工，但要比钢柔软。从生铁炼钢，就是减低生铁内的碳量，以及将硅、硫和磷杂质除去。

【元素用途】

它的最大用途是用于炼钢；也大量用来制造铸铁和煅铁。铁和其化合物还用作磁铁、染料（墨水、蓝晒图纸、胭脂颜料）和磨料（红铁粉）。还原铁粉大量用于冶金。

【元素辅助资料】

地壳主要组成成分之一。铁在自然界中分布极广，但是人类发现和利用铁却比黄金和铜要迟。这首先是由于天然单质状态的铁在地球上是找不到的，而且它容易氧化生锈，再加上它的熔点（1535℃）又比铜（1083℃）高得多，使它比铜难以熔炼。

铁的话注意他有+2和+3价，这里就要提铁离子和亚铁离子在氧化还原反应中的应用了。同时注意Fe3O4，是FeO与Fe2O3的混合物

注意2个高中重点Fe的方程式

3Fe+8HNO3（稀）===3Fe（NO3）2+2NO+4H2O

Fe+4HNO3（稀）====Fe（NO3）3+No+2H2O

相同Fe的量时，后一个方程的硝酸的量多，能把Fe氧化成+3价Fe离子，而第一个由于硝酸少量，只能氧化到+2价亚铁离子