谁能说说镁合金的用途及特性

硬但是轻。

镁铝合金是一种在铝合金中加入镁金属的合金，在铝合金编号中获编5xxx的号码序列。镁铝合金的优点，在于它有跟钢一样的强度和硬度，但重量却比钢轻得多，跟塑胶很接近。

优点：比较硬，不易被压变形，外壳强度高，不受水、无机盐、碱及多种酸的影响，不易破损，能有效的保护内装物品。ABS外观为不透明呈象牙色粒料，其制品可着成五颜六色，并具有高光泽度。

价格高，重量大，携带不便，没有小型的，基本都是大型的。另外价格也比牛津布、人造革的高得多。

合金材料（镁铝合金）

无机非金属材料（陶瓷）

新型无机非金属材料（氮化硅陶瓷）

有机合成材料（各种塑料）

无机合成材料（碳纳米管及富勒烯相关材料）这类相当高端,初中应不要求.

大概就这些

一、碳纤维更耐磨。碳纤维由碳元素组成的一种特种纤维。具有耐高温、抗摩擦、导电、导热及耐腐蚀等特性 外形呈纤维状、柔软、可加工成各种织物，由于其石墨微晶结构沿纤维轴择优取向，因此沿纤维轴方向有很高的强度和模量。碳纤维的密度小，因此比强度和比模量高。

二、碳纤维的韧性更大。碳纤维复合材料是由有机纤维经过一系列热处理转化而成，含碳量高于90%的无机高性能纤维，是一种力学性能优异的新材料，具有碳材料的固有本性特征，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。

扩展资料：

镁合金产品的特点：

镁合金的比重虽然比塑料重，但是，单位重量的强度和弹性率比塑料高，所以，在同样的强度零部件的情况下，镁合金的零部件能做得比塑料的薄而且轻。另外，由于镁合金的比强度也比铝合金和铁高，因此，在不减少零部件的强度下，可减轻铝或铁的零部件的重量。

镁合金相对比强度（强度与质量之比）最高。比刚度（刚度与质量之比）接近铝合金和钢，远高于工程塑料。在弹性范围内，镁合金受到冲击载荷时，吸收的能量比铝合金件大一半，所以镁合金具有良好的抗震减噪性能。

镁合金熔点比铝合金熔点低，压铸成型性能好。镁合金铸件抗拉强度与铝合金铸件相当，一般可达250MPA，最高可达600多Mpa。屈服强度，延伸率与铝合金也相差不大。

镁合金还个有良好的耐腐蚀性能，电磁屏蔽性能，防辐射性能，可做到100%回收再利用。镁合金件稳定性较高压铸件的铸造行加工尺寸精度高，可进行高精度机械加工。

参考资料来源：百度百科-碳纤维

参考资料来源：百度百科-碳纤维复合材料

参考资料来源：百度百科-镁合金

金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度冷却的一种工艺方法。

金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其它加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。

为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能，除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺往往是必不可少的。钢铁是机械工业中应用最广的材料，钢铁显微组织复杂，可以通过热处理予以控制，所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。另外，铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能，以获得不同的使用性能。

在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中，热处理的作用逐渐为人们所认识。早在公元前770～前222年，中国人在生产实践中就已发现，铜铁的性能会因温度和加压变形的影响而变化。白口铸铁的柔化处理就是制造农具的重要工艺。

公元前六世纪，钢铁兵器逐渐被采用，为了提高钢的硬度，淬火工艺遂得到迅速发展。中国河北省易县燕下都出土的两把剑和一把戟，其显微组织中都有马氏体存在，说明是经过淬火的。

随着淬火技术的发展，人们逐渐发现冷剂对淬火质量的影响。三国蜀人蒲元曾在今陕西斜谷为诸葛亮打制3000把刀，相传是派人到成都取水淬火的。这说明中国在古代就注意到不同水质的冷却能力了，同时也注意了油和尿的冷却能力。中国出土的西汉(公元前206～公元24)中山靖王墓中的宝剑,心部含碳量为0.15～0.4%，而表面含碳量却达0.6%以上，说明已应用了渗碳工艺。但当时作为个人“手艺”的秘密，不肯外传，因而发展很慢。

1863年，英国金相学家和地质学家展示了钢铁在显微镜下的六种不同的金相组织，证明了钢在加热和冷却时，内部会发生组织改变，钢中高温时的相在急冷时转变为一种较硬的相。法国人奥斯蒙德确立的铁的同素异构理论，以及英国人奥斯汀最早制定的铁碳相图，为现代热处理工艺初步奠定了理论基础。与此同时，人们还研究了在金属热处理的加热过程中对金属的保护方法，以避免加热过程中金属的氧化和脱碳等。

1850～1880年，对于应用各种气体(如氢气、煤气、一氧化碳等)进行保护加热曾有一系列专利。1889～1890年英国人莱克获得多种金属光亮热处理的专利。

二十世纪以来，金属物理的发展和其它新技术的移植应用，使金属热处理工艺得到更大发展。一个显著的进展是1901～1925年，在工业生产中应用转筒炉进行气体渗碳 ；30年代出现露点电位差计,使炉内气氛的碳势达到可控，以后又研究出用二氧化碳红外仪、氧探头等进一步控制炉内气氛碳势的方法；60年代，热处理技术运用了等离子场的作用，发展了离子渗氮、渗碳工艺；激光、电子束技术的应用，又使金属获得了新的表面热处理和化学热处理方法。

二 金属热处理的工艺

热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程，有时只有加热和冷却两个过程。这些过程互相衔接，不可间断。

加热是热处理的重要步骤之一。金属热处理的加热方法很多，最早是采用木炭和煤作为热源，进而应用液体和气体燃料。电的应用使加热易于控制，且无环境污染。利用这些热源可以直接加热，也可以通过熔融的盐或金属，以至浮动粒子进行间接加热。

金属加热时，工件暴露在空气中，常常发生氧化、脱碳(即钢铁零件表面碳含量降低)，这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热，也可用涂料或包装方法进行保护加热。

加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一，选择和控制加热温度 ，是保证热处理质量的主要问题。加热温度随被处理的金属材料和热处理的目的不同而异，但一般都是加热到相变温度以上，以获得需要的组织。另外转变需要一定的时间，因此当金属工件表面达到要求的加热温度时，还须在此温度保持一定时间，使内外温度一致，使显微组织转变完全，这段时间称为保温时间。采用高能密度加热和表面热处理时，加热速度极快，一般就没有保温时间或保温时间很短，而化学热处理的保温时间往往较长。

冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤，冷却方法因工艺不同而不同，主要是控制冷却速度。一般退火的冷却速度最慢，正火的冷却速度较快，淬火的冷却速度更快。但还因钢种不同而有不同的要求，例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬。

金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理、局部热处理和化学热处理等。根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同，每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。同一种金属采用不同的热处理工艺，可获得不同的组织，从而具有不同的性能。钢铁是工业上应用最广的金属，而且钢铁显微组织也最为复杂，因此钢铁热处理工艺种类繁多。

整体热处理是对工件整体加热，然后以适当的速度冷却，以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。

退火是将工件加热到适当温度，根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间，然后进行缓慢冷却，目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态，获得良好的工艺性能和使用性能，或者为进一步淬火作组织准备。正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却，正火的效果同退火相似，只是得到的组织更细，常用于改善材料的切削性能，也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。

淬火是将工件加热保温后，在水、油或其它无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。淬火后钢件变硬，但同时变脆。为了降低钢件的脆性，将淬火后的钢件在高于室温而低于710℃的某一适当温度进行长时间的保温，再进行冷却，这种工艺称为回火。退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火”，其中的淬火与回火关系密切，常常配合使用，缺一不可。

“四把火”随着加热温度和冷却方式的不同，又演变出不同的热处理工艺 。为了获得一定的强度和韧性，把淬火和高温回火结合起来的工艺，称为调质。某些合金淬火形成过饱和固溶体后，将其置于室温或稍高的适当温度下保持较长时间，以提高合金的硬度、强度或电性磁性等。这样的热处理工艺称为时效处理。把压力加工形变与热处理有效而紧密地结合起来进行，使工件获得很好的强度、韧性配合的方法称为形变热处理；在负压气氛或真空中进行的热处理称为真空热处理，它不仅能使工件不氧化，不脱碳，保持处理后工件表面光洁，提高工件的性能，还可以通入渗剂进行化学热处理。

表面热处理是只加热工件表层，以改变其表层力学性能的金属热处理工艺。为了只加热工件表层而不使过多的热量传入工件内部，使用的热源须具有高的能量密度，即在单位面积的工件上给予较大的热能，使工件表层或局部能短时或瞬时达到高温。表面热处理的主要方法，有激光热处理、火焰淬火和感应加热热处理，常用的热源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感应电流、激光和电子束等。

化学热处理是通过改变工件表层化学成分、组织和性能的金属热处理工艺。化学热处理与表面热处理不同之处是后者改变了工件表层的化学成分。化学热处理是将工件放在含碳、氮或其它合金元素的介质(气体、液体、固体)中加热，保温较长时间，从而使工件表层渗入碳、氮、硼和铬等元素。渗入元素后，有时还要进行其它热处理工艺如淬火及回火。化学热处理的主要方法有渗碳、渗氮、渗金属、复合渗等。

热处理是机械零件和工模具制造过程中的重要工序之一。大体来说，它可以保证和提高工件的各种性能 ，如耐磨、耐腐蚀等。还可以改善毛坯的组织和应力状态，以利于进行各种冷、热加工。

例如白口铸铁经过长时间退火处理可以获得可锻铸铁，提高塑性 ；齿轮采用正确的热处理工艺，使用寿命可以比不经热处理的齿轮成倍或几十倍地提高；另外，价廉的碳钢通过渗入某些合金元素就具有某些价昂的合金钢性能，可以代替某些耐热钢、不锈钢；工模具则几乎全部需要经过热处理方可使用。

三 钢的分类

钢是以铁、碳为主要成分的合金，它的含碳量一般小于2.11% 。钢是经济建设中极为重要的金属材料。钢按化学成分分为碳素钢（简称碳钢）与合金钢两大类。碳钢是由生铁冶炼获得的合金，除铁、碳为其主要成分外，还含有少量的锰、硅、硫、磷等杂质。碳钢具有一定的机械性能，又有良好的工艺性能，且价格低廉。因此，碳钢获得了广泛的应用。但随着现代工业与科学技术的迅速发展，碳钢的性能已不能完全满足需要，于是人们研制了各种合金钢。合金钢是在碳钢基础上，有目的地加入某些元素（称为合金元素）而得到的多元合金。与碳钢比，合金钢的性能有显著的提高，故应用日益广泛。

由于钢材品种繁多，为了便于生产、保管、选用与研究，必须对钢材加以分类。按钢材的用途、化学成分、质量的不同，可将钢分为许多类：

（一）． 按用途分类

按钢材的用途可分为结构钢、工具钢、特殊性能钢三大类。

1.结构钢：

（1）.用作各种机器零件的钢。它包括渗碳钢、调质钢、弹簧钢及滚动轴承钢。

（2）．用作工程结构的钢。它包括碳素钢中的甲、乙、特类钢及普通低合金钢。

2.工具钢：用来制造各种工具的钢。根据工具用途不同可分为刃具钢、模具钢与量具钢。

3.特殊性能钢：是具有特殊物理化学性能的钢。可分为不锈钢、耐热钢、耐磨钢、磁钢等。

（二）． 按化学成分分类

按钢材的化学成分可分为碳素钢和合金钢两大类。

碳素钢：按含碳量又可分为低碳钢（含碳量≤0.25%）；中碳钢（0.25%＜含碳量＜0.6%）；高碳钢（含碳量≥0.6%）。

合金钢：按合金元素含量又可分为低合金钢（合金元素总含量≤5%）；中合金钢（合金元素总含量=5%--10%）；高合金钢（合金元素总含量＞10%）。此外，根据钢中所含主要合金元素种类不同，也可分为锰钢、铬钢、铬镍钢、铬锰钛钢等。

（三）． 按质量分类

按钢材中有害杂质磷、硫的含量可分为普通钢（含磷量≤0.045%、含硫量≤0.055%；或磷、硫含量均≤0.050%）；优质钢（磷、硫含量含硫量≤0.030%）。

此外，还有按冶炼炉的种类，将钢分为平炉钢（酸性平炉、碱性平炉），空气转炉钢（酸性转炉、碱性转炉、氧气顶吹转炉钢）与电炉钢。按冶炼时脱氧程度，将钢分为沸腾钢（脱氧不完全），镇静钢（脱氧比较完全）及半镇静钢。

钢厂在给钢的产品命名时，往往将用途、成分、质量这三种分类方法结合起来。如将钢称为普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、碳素工具钢、高级优质碳素工具钢、合金结构钢、合金工具钢等。均≤0.040%）；高级优质钢（含磷量≤0.035%、

四 金属材料的机械性能

金属材料的性能一般分为工艺性能和使用性能两类。所谓工艺性能是指机械零件在加工制造过程中，金属材料在所定的冷、热加工条件下表现出来的性能。金属材料工艺性能的好坏，决定了它在制造过程中加工成形的适应能力。由于加工条件不同，要求的工艺性能也就不同，如铸造性能、可焊性、可锻性、热处理性能、切削加工性等。所谓使用性能是指机械零件在使用条件下，金属材料表现出来的性能，它包括机械性能、物理性能、化学性能等。金属材料使用性能的好坏，决定了它的使用范围与使用寿命。

在机械制造业中，一般机械零件都是在常温、常压和非强烈腐蚀性介质中使用的，且在使用过程中各机械零件都将承受不同载荷的作用。金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能，称为机械性能（或称为力学性能）。金属材料的机械性能是零件的设计和选材时的主要依据。外加载荷性质不同（例如拉伸、压缩、扭转、冲击、循环载荷等），对金属材料要求的机械性能也将不同。常用的机械性能包括：强度、塑性、硬度、韧性、多次冲击抗力和疲劳极限等。下面将分别讨论各种机械性能。

1． 强度

强度是指金属材料在静荷作用下抵抗破坏（过量塑性变形或断裂）的性能。由于载荷的作用方式有拉伸、压缩、弯曲、剪切等形式，所以强度也分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度等。各种强度间常有一定的联系，使用中一般较多以抗拉强度作为最基本的强度指标。

2． 塑性

塑性是指金属材料在载荷作用下，产生塑性变形（永久变形）而不破坏的能力。

3． 硬度

硬度是衡量金属材料软硬程度的指标。目前生产中测定硬度方法最常用的是压入硬度法，它是用一定几何形状的压头在一定载荷下压入被测试的金属材料表面，根据被压入程度来测定其硬度值。

常用的方法有布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HRA、HRB、HRC）和维氏硬度（HV）等方法。

4． 疲劳

前面所讨论的强度、塑性、硬度都是金属在静载荷作用下的机械性能指标。实际上，许多机器零件都是在循环载荷下工作的，在这种条件下零件会产生疲劳。

5． 冲击韧性

以很大速度作用于机件上的载荷称为冲击载荷，金属在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力叫做冲击韧性。

五 退火--淬火--回火

(一)．退火的种类

1． 完全退火和等温退火

完全退火又称重结晶退火，一般简称为退火，这种退火主要用于亚共析成分的各种碳钢和合金钢的铸，锻件及热轧型材，有时也用于焊接结构。一般常作为一些不重要工件的最终热处理，或作为某些工件的预先热处理。

2． 球化退火

球化退火主要用于过共析的碳钢及合金工具钢（如制造刃具，量具，模具所用的钢种）。其主要目的在于降低硬度，改善切削加工性，并为以后淬火作好准备。

3． 去应力退火

去应力退火又称低温退火（或高温回火），这种退火主要用来消除铸件，锻件，焊接件，热轧件，冷拉件等的残余应力。如果这些应力不予消除，将会引起钢件在一定时间以后，或在随后的切削加工过程中产生变形或裂纹。

(二)．淬火

为了提高硬度采取的方法，主要形式是通过加热、保温、速冷。最常用的冷却介质是盐水，水和油。盐水淬火的工件，容易得到高的硬度和光洁的表面，不容易产生淬不硬的软点，但却易使工件变形严重，甚至发生开裂。而用油作淬火介质只适用于过冷奥氏体的稳定性比较大的一些合金钢或小尺寸的碳钢工件的淬火。

(三)．回火

1． 降低脆性，消除或减少内应力，钢件淬火后存在很大内应力和脆性，如不及时回火往往会使钢件发生变形甚至开裂。

2． 获得工件所要求的机械性能，工件经淬火后硬度高而脆性大，为了满足各种工件的不同性能的要求，可以通过适当回火的配合来调整硬度，减小脆性，得到所需要的韧性，塑性。

3． 稳定工件尺寸

4． 对于退火难以软化的某些合金钢，在淬火（或正火）后常采用高温回火，使钢中碳化物适当聚集，将硬度降低，以利切削加工。

六 常用炉型的选择

炉型应依据不同的工艺要求及工件的类型来决定

1．对于不能成批定型生产的，工件大小不相等的，种类较多的，要求工艺上具有通用性、

多用性的，可选用箱式炉。

2．加热长轴类及长的丝杆，管子等工件时，可选用深井式电炉。

3．小批量的渗碳零件，可选用井式气体渗碳炉。

4．对于大批量的汽车、拖拉机齿轮等零件的生产可选连续式渗碳生产线或箱式多用炉。

5．对冲压件板材坯料的加热大批量生产时，最好选用滚动炉，辊底炉。

6．对成批的定型零件，生产上可选用推杆式或传送带式电阻炉（推杆炉或铸带炉）

7．小型机械零件如：螺钉，螺母等可选用振底式炉或网带式炉。

8．钢球及滚柱热处理可选用内螺旋的回转管炉。

9．有色金属锭坯在大批量生产时可用推杆式炉，而对有色金属小零件及材料可用空气循环加热炉。

magnesium

一种化学元素 。化学符号Mg，原子序数12，原子量24.305，属周期系 ⅡA 族，为碱土金属的成员。1808年英国H.戴维电解汞和氧化镁的混合物，制得镁汞齐，蒸去汞，即得金属镁 ，并按氧化镁矿的产地希腊的 Magnesia 城来命名，称magnesium。1828年英国A.-A.-B.比西用金属钾还原熔融的无水氯化镁，得块状金属镁。1833年英国M.法拉第电解熔融氯化镁，得金属镁。1852年R.W.本生采用空心碳阴极，将镁收集在电极内，防止它与空气接触时燃烧。镁在地壳中的含量为2.5％，占第八位。重要矿物有白云石(MgCO3·CaCO3)、菱镁矿(MgCO3)、光卤石( KCl·MgCl2·6H2O )、橄榄石( Mg2SiO4)、蛇纹石｛Mg6[Si4O10](OH)8｝。海水提取氯化钠以后，剩下的卤水中含镁，可提取镁。

镁在二氧化碳中的燃烧

镁是银白色金属，熔点648.8℃ ，沸点1107℃，相对密度1.74，很轻，具有良好的延展性和切削加工、铸造、锻造性能，可加工成板、带、棒、条、管等。镁的化学性质活泼，放置在空气中，表面会形成一层氧化物薄膜，常温下对金属镁起保护作用，但加热至金属镁的熔点以上，保护膜便被破坏。在300℃时，镁在氮气中燃烧，生成氮化镁 。镁与冷水作用缓慢，作用后在表面形成一层难溶于水的氢氧化物，阻止金属进一步与水反应，金属镁与沸水或水蒸气都会发生反应，产生氢气。镁与氧的亲合力很强，能从很多含氧的化合物(如一氧化碳、一氧化氮)中夺取氧，生成氧化镁。镁不溶于碱，但能溶解在除氢氟酸和铬酸以外的无机酸。镁的最外电子层有两个价电子，氧化态为＋2 ，具有明显形成配位化合物倾向。

金属镁的生产方法为：①电解氯化镁、氯化钙、氯化钠混合物的熔融体，可得金属镁。② 硅热还原法 。将氧化镁、氧化钙与硅铁粉混合 ，压制成块 ，装入还原炉中，加热到2200℃，硅就将氧化镁还原成金属镁。粗镁一般用熔剂或六氟化硫精炼，纯度到达99.85％ ，真空蒸馏法可提纯至99.99％。由于纯镁的机械强度低，所以主要使用铝镁合金，它轻而有一定的强度 ，是重要的结构材料 ，用于飞机的机身 、机翼、发动机零件、轮架以及汽车、火车。镁用作球墨铸铁的球化剂、炼钢的脱硫剂，金属热还原法中的还原剂( 制备钛等难熔金属)。镁条和镁粉用于制造闪光灯、照明弹、焰火。

钠

sodium

一种化学元素。化学符号Na，原子序数11，原子量22.989768，属周期系ⅠA族，为碱金属的成员。钠的英文名称来源于拉丁文soda，含义是天然碱。古代就已经利用苏打（碳酸钠）做洗涤剂，盐（氯化钠）做调味品，硝石（硝酸钠）做肥料。但钠的化合物都特别稳定，尽管化学家用了很多还原剂（如碳等），也难以将金属钠还原出来。一直到1807年，英国H. 戴维才用电解氢氧化钠熔体的方法制得金属钠。钠在地壳中的含量为2.83％，占第六位。最重要的资源是海洋、盐湖和盐井中的氯化钠，含量极为丰富，矿物则有岩盐（氯化钠）、天然碱（碳酸钠）、硼砂（硼酸钠）、硝石（硝酸钠）、芒硝（硫酸钠）。

钠是银白色金属，很软，可用小刀切割。熔点97.81℃，沸点882.9℃，密度0.97克／厘米3（20℃)。钠的化学性质极活泼，与空气接触后就在表面形成碳酸盐和氧化物而失去光泽，所以钠要保存在煤油中。钠在有限量氧气中加热，生成氧化钠；在过量氧气中加热，生成过氧化钠；将金属钠溶于液氨中与氧气作用，生成超氧化钠，钠与臭氧作用，生成臭氧化钠。钠与水、冰或雪都会迅速反应，生成氢氧化钠和氢气，反应时放出的热量足以使金属钠熔化并着火。钠与氢气在200～350℃时作用，生成氢化钠。在室温下钠不与氮、溴、碘作用，与氯作用缓慢，但与氟剧烈反应。钠与氨作用，生成氨基钠，并放出氢气。钠与汞形成钠汞齐，是还原剂。钠的氧化态只有＋1，形成＋1价化合物。金属钠属于危险品，贮存和使用时都要注意安全，由钠引起的火灾，不能用水或泡沫灭火剂扑灭，而要用碳酸钠干粉。钠离子能使火焰呈黄色，可用焰色反应和火焰光度计检测。

金属钠

金属钠用电解法生产。早期使用的卡斯特纳法，电解氢氧化钠熔体的同时产生水，它与产物金属钠作用，又生成了氢氧化钠，使电解效率降低，因而逐渐被淘汰。现用的均为东斯法，用比氢氧化钠便宜的氯化钠为原料，但氯化钠的熔点太高（801℃），在此温度下，产生的氯气对电极和电解槽的腐蚀太强，因此采用电解氯化钠和氯化钙的混合物（熔融温度约600℃），石墨为阳极，铁为阴极 ，阳极产生氯气，阴极生成金属钠。如再 用真空蒸馏法提纯，可得纯度为99.95％的金属钠。

金属钠在生产内燃机用汽油的抗爆剂四乙铅方面用量很大，它可用铅钠合金与氯乙烷的反应制得。其他用来生产钠丁橡胶。在冶金工业中常用钠做还原剂，将一些难熔金属的卤化物还原为金属（如钛、锆、铪、钽等）。金属钠和钠钾合金可用作反应堆载热体。钠灯的光电转化率高，发光量大，广泛用于道路照明。

铁

iron

一种化学元素 。化学符号Fe ，原子序数26 ，原子量55.847 ，属周期系Ⅷ 族 。铁是最早被人类使用的金属之一，至少有5000多年历史。中国、埃及和印度是最早掌握炼铁技术的国家 ，早期的炼铁方法是块 炼 铁 ，后来改用竖炉炼铁。18世纪初英国A.达比用焦炭作为高炉炼铁的燃料，在炼铁发展史上占有重要的地位。1856年英国H.贝塞麦发明转炉炼钢法，使钢铁工业得到迅速发展。铁在地壳中的含量为5.6％，占第四位。铁可以游离状态存在于铁陨石中，其他均以氧化物、硫化物、碳酸盐等形式存在，铁的矿物一共有300多种，主要有赤铁矿（Fe2O3）、褐铁矿（nFe2O3·mH2O）、磁铁矿（ Fe3O4 ）、黄铁矿（ FeS2 ）、菱铁矿（FeCO3） 、针铁矿（Fe2O3·H2O）、钛铁矿（FeTiO3）。

铁是银白色有光泽的金属，但常见的金属铁往往是银灰色的，熔点1535℃，沸点2750℃，相对密度7.86，纯铁有良好的延展性，可锻造和拉长。铁有极强的磁性，磁化和去磁都很快。金属铁有生铁和熟铁之分 ，含碳 、硅 、磷 、硫、锰等杂质较多的铁称为生铁，是由高炉生产的，性脆，主要供铸造和炼钢。含碳量在0.1％以下的铁称为熟铁，可用生铁在反射炉中高温混炼和锻打制得。熟铁质软、韧性好，具有延展性。致密的金属铁不与干燥空气中的氧作用，但在潮湿空气中，铁便被氧化，加上空气中二氧化碳的作用，会在表面形成碱式碳酸铁，它不起保护作用，铁会进一步被氧化和腐蚀，这个过程称为生锈。500℃铁与氧气作用，生成四氧化三铁，温度更高时生成三氧化二铁。加热时铁与氯、硫、磷直接化合，但不与氮气作用 。铁与碳作用生成Fe3C。铁在570℃与水蒸气发生反应，生成四氧化三铁和氢气。铁容易与稀盐酸和稀硫酸作用，生成二价铁离子并放出氢气。铁与稀硝酸作用，在浓硝酸和冷的浓硫酸中被钝化。铁的氧化态为＋2、＋3、＋4、＋5、＋6，铁的化合物主要有亚铁和正铁两大类化合物，亚铁离子有还原性，在碱性溶液中容易被氧化为三价铁离子。铁容易形成配位化合物，例如亚铁氰化钾K4[Fe(CN)6]·3H2O，俗称黄血盐；铁氰化钾K3[Fe(CN)6]，俗称赤血盐。铁还可与一氧化碳形成配位化合物，称为羰基铁，如Fe（CO）5、Fe2（CO）9、Fe3（CO）12。铁与环戊二烯形成的化合物称为二茂铁，是一种具有夹心结构的金属有机化合物。

铁在氧中的燃烧

将铁矿石、焦炭和石灰石放在高炉中冶炼，便可得到生铁。由于铁和其他元素（如碳、硫、磷、硅等）结合得很牢固，因此很难在高炉中炼得纯铁。纯铁的冶炼方法有：①在加压下将铁粉和一氧化碳加热到180～200℃ ，可得到Fe（CO）5，在250℃分解为纯铁和一氧化碳。②在1000℃用氢气还原纯的三氧化二铁。③电解亚铁盐溶液。铁是现代工业最重要和应用最广的金属材料，生铁和钢的产量是一个国家工业发展程度的重要标志。铁合金的种类很多，如锰铁、镜铁、硅铁、铬铁、稀土铁合金等，它们具有强度高、硬度大、易于铸造成型和进行塑性加工的特点。它们还有良好的磁性，铁钴软磁合金用于航空发电机和电动机以及大功率脉冲变压器的铁芯，铁硅铝软磁合金用于生产磁头、磁粉和磁芯。

铝

aluminium

一种化学元素。化学符号Al，原子序数13，原子量26.981539，属周期系ⅢA族。1825年丹麦H.C.奥斯特用无水三氯化铝和钾汞齐作用，得铝汞齐，蒸去汞首次制得金属铝；1827年德国F.维勒用金属钾做还原剂，从无水氯化铝中还原出金属铝。此后，由于生产成本高，金属铝的价格一直很昂贵。1886年美国C.M.霍尔和法国P.L.T.埃鲁各自独立发明电解氧化铝和冰晶石的熔盐的方法，使铝的价格大降，成为可供实用的金属。

铝在地壳中的含量为8％，仅次于氧和硅。由于铝的化学性质活泼，在自然界不以金属状态存在，而以硅酸铝形式广泛分布于岩石、土壤和动、植物体内，矿物有铝土矿、刚玉、明矾、冰晶石。现代金属铝的制法都采用电解法，将纯化的氧化铝溶解在冰晶石中，以钢制电解槽的石墨衬里为阴极，石墨棒为阳极，在1000℃电解，于阳极得液态金属铝，纯度可达99.8％。

铝是银白色的轻金属，熔点660.37℃，沸点2467℃，相对密度2.702。纯铝较软，有良好的延展性、导电性和导热性。铝是活泼金属，在常温下和干燥的空气中，铝的表面形成厚度约50埃的致密氧化膜，使铝不会进一步被氧化，并能耐水的腐蚀。在冷的浓硫酸或浓硝酸中，铝的表面被氧化，形成钝化的氧化膜。铝能与卤素、硫、氮、磷、碳作用，与硅、铜、铁、锌、锡、镁、锰形成合金。铝是两性的，既能溶于酸，形成铝盐；也能溶于碱，生成铝酸盐。

铝的电子构型为（Ne）3s23p1，在化合物中通常表现为＋3价，如Al2O3、AlCl3、Al2（SO4)3；只有在高温下，才可能形成一价化合物，如AlCl。铝容易形成矾，被称为铝矾，如KAl（SO4）2·12H2O。

铝的导电率虽然只有铜的2／3，但铝的比重还不到铜的1／3，相同重量的铝的导电效率大于铜，因此铝大量用于制造电线、电缆、电器设备和电讯器材。铝合金的比重较钢铁小得多，被大量用于制造飞机、汽车、火箭、宇航飞行器的物件，还广泛用于制做门窗、房檐、百叶窗及装饰材料。铝还是冶金工业中的还原剂，将铝粉与Fe2O3（或Fe3O4）粉末按一定比例混合，用引燃剂点燃，反应产生高温，可达3000℃，使还原出来的铁熔化，以焊接钢轨等，此法也用于冶炼镍、铬、锰、钒等难熔金属。铝也用于制造精密仪器（如反射望远镜）的镜子，生产涂料和焰火。在日用品工业中大量制造炊具和餐具。