Презентация по химии на тему "Металлы, сплавы, композиты" (11 класс)

• 1 слайд

  “Единственный путь, ведущий к знанию, - это деятельность”.
  (Б. Шоу)
  Разгадай кроссворд
  1
  

• 2 слайд

  Самые пластичные –
  Самые тугоплавкие –
  вольфрам и рений
  золото, серебро и медь
  2
  

• 3 слайд

• 4 слайд

  Самые электропроводные –
  Самый легкий металл –
  серебро, медь, алюминий
  литий
  4
  

• 5 слайд

  Самый широко используемый металл –
  Самый тяжелый металл –
  осмий и иридий
  железо.
  5
  

• 6 слайд

  Самые твердые –
  Самый распространенный на земле –
  алюминий
  хром, ванадий, вольфрам
  6
  

• 7 слайд

  Сплавы
  и композиционные
  материалы
  7
  

• 8 слайд

  Из истории сплавов
  
  В железный век первыми пришли
  народы Азии 1700 лет до н.э. Они
  использовали метеоритное железо.
  Ещё 1200 лет до нашей эры на Кавказе
  научились выплавлять железо из руды.
  впервые его использовали хетты.
  
  8
  

• 9 слайд

  История металлургии России
  9
  

• 10 слайд

  Сталь Чугун
  до 2% углерода 2-4% углерода
  10
  

• 11 слайд

  Легирующий элемент
  Хром (Cr)
  Cвойства
  Твердость и устойчивость к коррозии
  Применение:
  -инструменты
  -резцы
  -зубила
  
  
  Марганец (Mn)
  Свойства:
  Твердость, механическая прочность, устойчивость против ударов и трений
  Применение:
  -детали дробильных установок
  -железнодорожные рельсы
  -зубья ковшей экскаваторов
  
  11
  

• 12 слайд

  Медь
  Медь была первым металлом, которым овладел человек. Она открыла эру металлургии и дала миру первый сплав. Многие тысячелетия медь была основой материальной культуры и искусства. Трудно переоценить уникальную роль меди в истории человеческой цивилизации.
  12
  

• 13 слайд

  Алюминиево-
  марганцевая бронза
  Cu-до 90%
  Al - 8.5-9.5%
  Mn -1.5-2.0% Тплав= 1060
  Применение:
  -детали машин
  
  
  Бериллиевая
  бронза
  Cu -97-98%
  Be – 3-2% Тплав =1000
  Применение:
  -пружины и инструменты, не образующие при ударе искр
  -струны музыкальных инструментов
  13
  

• 14 слайд

  Латунь Константан
  Сu -57-60%
  Zn -40-43% Тплав =900
  Применение:
  -детали механизмов и предметов быта
  Cu - до 60%
  Ni – 39%
  Mn -0.6-4-0.6% Тплав =1270
  Применение:
  -электроизмерительные приборы
  14
  

• 15 слайд

  Алюминий
  Дюралюминий – это сплав на основе алюминия (95%) с добавлением меди, магния, марганца и никеля. Прочность как у стали, но в 3 раза легче.
  Силумин –основа алюминий, кремний - 4-22 % , незначительное количество примесей Fe, Cu, Mn, Ca, Ti, Zn,
  15
  

• 16 слайд

  
  Легирующий элемент- Титан (Ti)
  
  Свойства:
  Жаростойкость, механическая прочность при высоких температурах, устойчивость против коррозии
  Применение:
  -в самолето-, ракето- и судостроении
  -химическая аппаратура
  
  16
  

• 17 слайд

  Древние первооткрыватели
  
  
  
  
  Кирпичи, в которых использовалась солома, называют «саман».
  Два или более неоднородных материала используют вместе, чтобы создать новый уникальный материал или же улучшить характеристики одного из них. Первое использование этого метода относится к 1500 году до нашей эры, когда в Египте и Месопотамии начали использовать глину и солому для строения зданий. Также солому вносили в состав для укрепления керамических изделий и лодок.
  17
  

• 18 слайд

  Композиционные материалы
  – искусственно созданные материалы, которые состоят из двух или более компонентов, различающихся по составу и разделенных выраженной границей, и которые имеют новые свойства, запроектированные заранее.
  18
  

• 19 слайд

  Структура композитов
  Композиционные материалы состоят из матрицы и армирующего слоя.
  Матрица- компонент обладающий
  непрерывностью по всему объему.
  Материалы матрицы - металлы, сплавы, термореактивные и термопластичные полимеры, керамика.
  Второй слой -является армирующим (усиливающим)
  Материалы второго (армирующего
  компонента)- мелкодисперсные порошки или
  волокнистые материалы различной природы
  
  19
  

• 20 слайд

  Требования к
  материалам
  матрицы и
  армирующего
  компонента
  Должны быть
  близки
  коэффициенты
  объемного и линейного
  расширения
  Должны быть
  взаимно
  нейтральны
  Не образовывать
  химических
  соединений или
  твердых растворов
  
  
  
  
  
  
  20
  

• 21 слайд

  Типы волокнистых
  композитов
  С полимерной
  матрицей
  
  С углеродной
  матрицей
  С металлической
  матрицей
  
  Волокнистые композиты
  21
  

• 22 слайд

  Металлопластики
  22
  

• 23 слайд

  Углепластики
  Боропластик
  23
  

• 24 слайд

  С полимерной матрицей
  24
  

• 25 слайд

  Кевлар - это общеизвестный материал, используемый в бронежилетах. Кевлар в пять раз прочнее стали.
  Создавали материал для армирования автомобильных шин, он и сейчас применяется в этих целях. Также им армируют медные и волоконно-оптические кабели.
  
  Автомобильная шина Wrangler
  с использованием кевлара.
  
  25
  

• 26 слайд

  В строительстве зданий и дорог, для армирования бетонных емкостей и хранилищ
  используется углепластиковая и
  стеклопластиковая арматура,
  инертная ко всем агрессивным
  средам, обладающая высокой
  прочностью и ожидаемым
  сроком службы 75 лет. 
  26
  

• 27 слайд

  Керамические композиционные материалы 
  27
  Керамические композиционные материалы с металлическими волокнами изготавливают методом горячего прессования. Используют волокна из вольфрама, молибдена, ниобия, стали.
  Армирование керамики дисперсными металлическими частицами приводит к новым материалам – керамико-металлическим (керметам) с повышенной стойкостью, устойчивостью относительно тепловых ударов, с повышенной теплопроводностью.
  

• 28 слайд

  Космос и авиация
  
  Алюминий и другие металлы при производстве деталей самолетов заменяют на композиты низкой плотности, что позволяет снизить массу самолетов. Это экономит топливо. В гражданской авиации сейчас широко используются композиты.
  
  
  В Boeing 787 DreamLiner из
  композитных материалов на
  основе углерода изготовлены
  50%элементов фюзеляжа.
  Этот самолет легче и
  прочнее обычного лайнера
  с алюминиевым фюзеляжем.
  
  
  28
  

• 29 слайд

  Оружие
  
  Композиционные материалы используются при создании оружия.
  Межконтинентальная баллистическая ракета «Тополь-М»: она на 90% состоит из композитов, включая конструкции двигателей и головную часть.
  
  
  29
  

• 30 слайд

  Медицина
  
  Военные разработки очень часто превращаются в продукты мирного времени и используются в том числе в медицине. 
  
  Стоматология. Пломбы - это композиционные материалы. Непосредственно перед установкой
  врач смешивает компоненты, после
  чего устанавливает на место и затем
  держит несколько минут
  ультрафиолетовую лампу.
  Это светоотверждаемые пломбы. 
  
  
  Есть и пломбы химического отверждения. Например, стеклоиономерный цемент из порошка и жидкости, в котором порошок — алюмофторсиликатное стекло с фтором, а жидкость — водный раствор полиакриловой кислоты. 
  30
  

• 31 слайд

  Композитные волокна используются при производстве ортезов и протезов. Ортез — это специальное приспособление, предназначенное для разгрузки, фиксации, активации или коррекции функций сустава или конечности.
  31
  

• 32 слайд

  Преимущества композиционных материалов
  высокая удельная прочность (прочность 3500 МПа)
  высокая жёсткость (модуль упругости 130…140 — 240 ГПа)
  высокая износостойкость
  высокая усталостная прочность
  из КМ возможно изготовить размерстабильные конструкции
  легкость
  
  32
  Преимущества композиционных материалов
  Высокая стоимость
  Невозможность повторного использования
  

Краткое описание документа:

Бинарный урок химия-история-география. Обучающиеся рассказывают о наиболее важных металлах, доказывают преимущества сплавов, а также рассказывают о применении композитных материалов, их роли в современном мире. Также обращено внимание на богатство родного края, а именно Амурской области. Рассмотрены перспективы развития Дальнего Востока