金屬原子結(jié)構(gòu)
除錫、銻、鉍等少數(shù)幾種金屬的原子外層電子數(shù)大于或等于4以外,絕大多數(shù)金屬原子的外層電子數(shù)均小于4,主族金屬原子的外圍電子排布為ns1或ns2或ns2 np(1-4),過(guò)渡金屬的外圍電子排布可表示為(n-1)d(1-10) ns(1-2)。主族金屬元素的原子半徑均比同周期非金屬元素(稀有氣體除外)的原子半徑大。
有色合金的強(qiáng)度和硬度一般比純金屬高,電阻比純金屬大、電阻溫度系數(shù)小,具有良好的綜合機(jī)械性能。常用的有色合金有鋁合金、銅合金、鎂合金、鎳合金、錫合金、鉭合金、鈦合金、鋅合金、鉬合金、鋯合金等。
有色金屬中的銅是人類早使用的金屬材料之一。現(xiàn)代有色金屬及其合金已成為機(jī)械制造業(yè)、建筑業(yè)、電子工業(yè)、航空航天、核能利用等領(lǐng)域不可缺少的結(jié)構(gòu)材料和功能材料。
由兩種或兩種以上化學(xué)元素,且其中至少有一種是金屬元素所組成具有金屬特性的物質(zhì)稱為合金。由兩種元素組成的合金統(tǒng)稱為“二元合金”,由三種以上元素組成的合金通稱為“多元合金”。合金的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),決定于組成合金的組分間相互作用的特性。
金屬材料是指具有光澤、延展性、容易導(dǎo)電、傳熱等性質(zhì)的材料。一般分為黑色金屬和有色金屬兩種。黑色金屬包括鐵、鉻、錳等。其中鋼鐵是基本的結(jié)構(gòu)材料,稱為“工業(yè)的骨骼”。由于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,各種新型化學(xué)材料和新型非金屬材料的廣泛應(yīng)用,使鋼鐵的代用品不斷增多,對(duì)鋼鐵的需求量相對(duì)下降。但迄今為止,鋼鐵在工業(yè)原材料構(gòu)成中的主導(dǎo)地位還是難以取代的。