题目
简答题 金属具有哪些特性?请用金属键结合的特点予以说明。
简答题 金属具有哪些特性?请用金属键结合的特点予以说明。
题目解答
答案
参考答案:好的导电、导热性能,好的塑性;强度、硬度有高有低,熔点有高有低,但机械行业常用那些好的综合力学性能(强度、硬度、塑性、韧性)、好的工艺性能的材料;金属键:由自由电子及排列成晶格状的金属离子之间的静电吸引力组合而成。在金属晶格中,自由电子作穿梭运动,它不专属于某个金属原子而为整个金属晶体所共有。在外电场作用下,自由电子定向运动,产生电流,即导电。这种结构,很容易温度变化时,金属原子与电子的振动很容易一个接一个传递,即导热。当金属晶体受外力作用而变形时,尽管原子发生了位移,但自由电子...(↓↓↓ 点击‘’看完整答案 ↓↓↓)
解析
金属的特性主要由其内部的金属键结构决定。金属键由金属阳离子和自由电子之间的静电吸引力形成,具有以下特点:
- 自由电子的流动性:使金属具有良好的导电性和导热性;
- 离子层滑动特性:赋予金属塑性和延展性;
- 键能差异:导致不同金属的强度、硬度、熔点等存在差异。
1. 导电性与导热性
- 导电性:金属中的自由电子在电场作用下定向移动形成电流,因此金属是良好的导体。
- 导热性:温度变化时,金属晶格振动通过自由电子传递热量,导致金属导热性优良。
2. 塑性与延展性
金属离子在受力时可发生层状滑动,但自由电子仍维持整体结构的连续性,因此金属具有良好的塑性和延展性。
3. 力学性能与熔点的差异
- 强度与硬度:由金属键的强度决定,键能越大(如高电荷阳离子或小离子半径),强度和硬度越高。
- 熔点:金属键的强度影响熔化所需能量,例如铝(低电荷)熔点低,钨(高电荷、小离子)熔点高。
4. 工艺性能
金属的加工性能(如锻造、铸造)与其塑性和导热性相关,例如高导热性可提高加工效率。