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主讲：徐秋芳
引言
人类从石器时代进入青铜器时代，继而进入铁器时代，铜和铁作为金属材料一直被广泛地应用着。铝的运用要比铜和铁晚得多，至今仅100数年的历史，但由于铝具有许多优良的性能，铝年产量已超过了铜，位于铁之后，居世界第二位。
金属和非金属的比较
金属原子易失去电子成为阳离子，而非金属原子则易得电子成为阴离子。
金属：常温时除汞是液态外，其他都是固体。有金属光泽。大多数是热和电的良导体。大多数具有延展性。固态时大多为金属晶体。蒸气分子大多数是单原子的。
非金属：常温时，除溴是液体，氢气、氮气、氧气、氟气、氯气是气体外，其他是固体。大多数没有金属光泽。大多数不是热和电的良导体。大多数不具有延展性。固态时大多为分子晶体。蒸气（或气体）分子大多数是双原子或多原子的。
金属的某些物理性质
思考几种问题
分析书本中的元素周期表的插图，金属元素在所有元素中大概占几分之几？
你懂得灯丝是用哪种金属制成的吗？能用锡制的吗？
银的导电性比铜好，为何电线一般用铜制而不用银制？
为何菜刀、镰刀、锤子用铁制而不用铅制？
为何有些铁制品如自行车的钢圈、水龙头要镀铬？假如镀金怎么样？
参照答案
金属元素约占4/5。
灯丝是用钨丝制成的。由于它的熔点很高（3410℃）。而锡的熔点是232℃。
银导电性虽然比铜好，不过价格高。
铁制品硬度大而铜的硬度小。此外金的硬度小，易划痕，且金的价格昂贵。
试验1：合金和构成它们的纯金属的性质比较
比较铜片、黄铜片和白铜片、焊锡和锡的光泽和颜色；将它们互相刻划，比较它们的硬度。
铜片：紫红色，光泽
黄铜：黄色
白铜：银白色，光泽
焊锡：暗白色
锡：银白色，光泽
硬度比较：黄铜＞白铜＞铜；焊锡＜锡
阐明：合金的硬度与构成它们的纯金属不
同，有的合金硬度增大，而有的合金硬度减
小。
试验2：比较焊锡、锡、铅的熔化温度的高下
将一块铁片放在铁架台的铁圈上，将绿豆粒大小的焊锡、锡和铅放置在铁片上构成正三角形的三个顶点，加热铁片的中心部分，观测它们熔化的先后次序。
得出结论：合金的熔点与构成它们的纯金属不一样
合金的概念
合金是由一种金属跟其他一种或几种金属（或金属跟非金属）一起熔合而成的具有金属特性的物质。上述试验中的黄铜、白铜、焊锡都是合金。平常生活中，生铁、钢、不锈钢、铝合金等都是合金。
物质构成的变化会使其性能发生变化。合金的诸多性能与构成它们的纯金属不一样，合金更容易适合于不一样的用途。
钛合金
钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的构造金属，钛合金因具有比强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性，相继对其进行研究开发，并得到了实际应用。
第一种实用的钛合金是1954年美国研制成功的Ti-6Al-4V合金，由于它的耐热性、强度、塑性、韧性、成形性、可焊性、耐蚀性和生物相容性均很好，而成为钛合金工业中的王牌合金，该合金使用量已占所有钛合金的75％～85％。其他许多钛合金都可以看做是Ti-6Al-4V合金的改型。