材料科學(xué)與工程專業(yè)英語第三版 翻譯以及答案

1、UNIT 1 一、材料根深蒂固于我們生活的程度可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超過了我們的想象，交通、裝修、制衣、通信、娛樂（recreation）和食品生產(chǎn)，事實(shí)上（virtually），我們生活中的方方面面或多或少受到了材料的影響。歷史上，社會的發(fā)展和進(jìn)步和生產(chǎn)材料的能力以及操縱材料來實(shí)現(xiàn)他們的需求密切（intimately）相關(guān)，事實(shí)上，早期的文明就是通過材料發(fā)展的能力來命名的（石器時(shí)代、青銅時(shí)代、鐵器時(shí)代）。 二、早期的人類僅僅使用（access）了非常有限數(shù)量的材料，比如自然的石頭、木頭、粘土（clay）、獸皮等等。隨著時(shí)間的發(fā)展，通過使用技術(shù)來生產(chǎn)獲得的材料比自然的材料具有更加優(yōu)秀的性能。這些性材料包括

2、了陶瓷（pottery）以及各種各樣的金屬，而且他們還發(fā)現(xiàn)通過添加其他物質(zhì)和改變加熱溫度可以改變材料的性能。此時(shí)，材料的應(yīng)用（utilization）完全就是一個(gè)選擇的過程，也就是說，在一系列有限的材料中，根據(jù)材料的優(yōu)點(diǎn)來選擇最合適的材料，直到最近的時(shí)間內(nèi)，科學(xué)家才理解了材料的基本結(jié)構(gòu)以及它們的性能的關(guān)系。在過去的100年間對這些知識的獲得，使對材料性質(zhì)的研究變得非常時(shí)髦起來。因此，為了滿足我們現(xiàn)代而且復(fù)雜的社會，成千上萬具有不同性質(zhì)的材料被研發(fā)出來，包括了金屬、塑料、玻璃和纖維。 三、由于很多新的技術(shù)的發(fā)展，使我們獲得了合適的材料并且使得我們的存在變得更為舒適。對一種材料性質(zhì)的理解的進(jìn)步往往

3、是技術(shù)的發(fā)展的先兆，例如：如果沒有合適并且沒有不昂貴的鋼材，或者沒有其他可以替代（substitute）的東西，汽車就不可能被生產(chǎn)，在現(xiàn)代、復(fù)雜的（sophisticated）電子設(shè)備依賴于半導(dǎo)體（semiconducting）材料 四、有時(shí)，將材料科學(xué)與工程劃分為材料科學(xué)和材料工程這兩個(gè)副學(xué)科（subdiscipline）是非常有用的，嚴(yán)格的來說，材料科學(xué)是研究材料的性能以及結(jié)構(gòu)的關(guān)系，與此相反，材料工程則是基于材料結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系，來設(shè)計(jì)和生產(chǎn)具有預(yù)定性能的材料，基于預(yù)期的性能。材料科學(xué)家發(fā)展或者合成（synthesize）新的材料，然而材料工程師則是生產(chǎn)新產(chǎn)品或者運(yùn)用現(xiàn)有的材料來發(fā)展生產(chǎn)

4、材料的技術(shù)，絕大部分材料學(xué)的畢業(yè)生被同時(shí)訓(xùn)練成為材料科學(xué)家以及材料工程師。 五、tructure”一詞是個(gè)模糊（nebulous ）的術(shù)語值得解釋。簡單地說，材料的結(jié)構(gòu)通s常與其內(nèi)在成分的排列有關(guān)。原子（subatomic）內(nèi)的結(jié)構(gòu)包括介于單個(gè)原子間的電子和原子核的相互作用。在原子水平上，結(jié)構(gòu)包括（emcompasses）原子或分子與其他相關(guān)的原子或分子的組織。 在更大的結(jié)構(gòu)領(lǐng)域（realm）上， 其包括大的原子團(tuán)，這些原子團(tuán)通常聚集（agglomerate）在一起，稱為“微觀”結(jié)構(gòu)，意思是可以使用某種顯微鏡直接觀察 得到的結(jié)構(gòu)。最后，結(jié)構(gòu)單元可以通過肉眼看到的稱為宏觀結(jié)構(gòu)。 六、“Prope

5、rty” 一詞的概念值得詳細(xì)（elaborate）闡述。在使用中，所有材料對外部的刺激（stimuli）都表現(xiàn)（evoke）出某種反應(yīng)。比如，材料受到力作用會引起形變，或者拋光金屬表面會反射光。材料的特征取決于其對外部刺激的反應(yīng)程度（magnitude）。通常，材料的性質(zhì)與其形狀及大小無關(guān)。 七、實(shí)際上，所有固體材料的重要性質(zhì)可以概括分為六類：機(jī)械、電學(xué)、熱學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)（optical）和腐蝕性（deteriorative）。對于每一種性質(zhì)，其都有一種對特定刺激（stimulus）引起反應(yīng)的能力。如機(jī)械性能與施加壓力引起的形變有關(guān)， 包括彈性、強(qiáng)度和韌性。 對于電性能， 如電導(dǎo)性（condu

6、ctivity）和介電（dielectric）系數(shù)， 特定的刺激物（stimulus）是電場。固體的熱學(xué)行為則可用熱容和熱導(dǎo)率來表示。 磁學(xué)性質(zhì)表示一種材料對施加的電場的感應(yīng)能力。對于光學(xué)性質(zhì)（optical），刺激物（stimulus）是電磁或光照。用折射（refraction）和反射（reflectivity）來表示光學(xué)性質(zhì)。最后，腐蝕（deteriorative）性質(zhì)表示材料的化學(xué)反應(yīng)能力。 可編輯范本 八、除了結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，材料科學(xué)和工程還有其他兩個(gè)重要的組成部分，即加工（processing）和性能。如果考慮這四個(gè)要素的關(guān)系，材料的結(jié)構(gòu)取決于其如何加工。另外，材料的性能是其性質(zhì)的功能。

7、因此，材料的加工、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和功能的關(guān)系可以用以下線性關(guān)系來表示：加工結(jié)構(gòu)性質(zhì)性能。 九、為什么研究材料科學(xué)與工程？許多應(yīng)用科學(xué)家或工程師，不管他們是機(jī)械的、民事的、化學(xué)的或電子的領(lǐng)域的， 都將在某個(gè)時(shí)候面臨材料的設(shè)計(jì)問題。 如用具的運(yùn)輸、 建筑的超級結(jié)構(gòu)、油的精煉成分、 或集成電路（circuit）芯片（chip）。 當(dāng)然， 材料科學(xué)家和工程師是從事材料研究和設(shè)計(jì)的專家。 十、很多時(shí)候， 材料的問題就是從上千個(gè)材料中選擇出一個(gè)合適的材料。 對材料的最終選擇有幾個(gè)原則（criteria）。首先，對這些具有所需性能的材料的選擇，現(xiàn)場工作條件必須進(jìn)行表征。只有在少數(shù)情況下材料才具有最優(yōu)或理想的綜合

8、性質(zhì)。 因此， 有必要對材料的性質(zhì)進(jìn)行平衡。 典型的例子是當(dāng)考慮材料的強(qiáng)度和延展性時(shí)，而通常材料具有高強(qiáng)度但卻具有低的延展性。這時(shí)對這兩種性質(zhì)進(jìn)行折中考慮（compromise）很有必要。 十一、其次， 選擇的原則是要考慮材料的性質(zhì)在使用中的磨損（deterioration）問題。 如材料的機(jī)械性能在高溫或腐蝕環(huán)境中會下降。 十二、最后， 也許是最重要（overriding）的原則是經(jīng)濟(jì)問題。 最終產(chǎn)品的成本是多少？一種材料的可以有多種理想的優(yōu)越性質(zhì)，但不能太昂貴。這里對材料的價(jià)格進(jìn)行折中（compromise）選擇也是可以的。產(chǎn)品的成本還包括組裝中的費(fèi)用。 十三、工程師與科學(xué)家越熟悉材料的各

9、種性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、功能之間的關(guān)系以及材料的加工技術(shù)，根據(jù)以上的幾個(gè)原則，他或她對材料的明智（judicial）選擇將越來越熟練（proficient）和精確。 翻譯： 1：材料科學(xué) 2：石器時(shí)代 3：裸眼 4：青銅時(shí)代 5：彈性系數(shù) 6： 硬度和韌性 7：光學(xué)性質(zhì) 8：集成電路 9：機(jī)械強(qiáng)度 10：熱導(dǎo)性 1材料科學(xué)是研究材料的性能以及結(jié)構(gòu)的關(guān)系，與此相反，材料工程則是基于材料結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系，來設(shè)計(jì)和生產(chǎn)具有預(yù)定性能的材料 2實(shí)際上，所有固體材料的重要性質(zhì)可以概括分為六類：機(jī)械、電學(xué)、熱學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)和腐蝕性 3除了結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，材料科學(xué)和工程還有其他兩個(gè)重要的組成部分，即加工和性能 4工程師與科

10、學(xué)家越熟悉材料的各種性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、功能之間的關(guān)系以及材料的加工技術(shù)，根據(jù)以上的幾個(gè)原則，他或她對材料的明智（judicial）選擇將越來越熟練（proficient）和精確。 5只有在少數(shù)情況下材料才具有最優(yōu)或理想的綜合性質(zhì)。 因此， 有必要對材料的性質(zhì)進(jìn)行平衡 交叉學(xué)科 interdiscipline 力學(xué)性質(zhì) mechanical property 介電常數(shù) dielectric constant 電磁輻射 electro-magnetic radiation 固體性質(zhì) solid materials 材料加工 processing of materials 熱容 heat capacity

11、 彈性模量（模數(shù)）elastic coefficient 1.直到最近，科學(xué)家才終于了解材料的結(jié)構(gòu)要素與其特性之間的關(guān)系。It was not until relatively recent times that scientists came to understand the relationship between the structural elements of materials and their properties . 可編輯范本2.材料工程學(xué)主要解決材料的制造問題和材料的應(yīng)用問題。Material engineering mainly to solve the probl

12、em and create material application. 3.材料的加工過程不但決定了材料的結(jié)構(gòu)，同時(shí)決定了材料的特征和性能。Materials processing process is not only to decided structure and decided that the material characteristic and performance. 4.材料的力學(xué)性能與其所受外力或負(fù)荷而導(dǎo)致的形變有關(guān)。Material mechanical properties related deformation to the applied load or force

13、 UNIT 2 材料的分類 一、固體材料可以被很容易的分成三個(gè)范疇：金屬、陶瓷以及聚合物，這個(gè)分類是基于原子結(jié)構(gòu)以及化學(xué)組成，大多數(shù)材料落入了截然不同的分組，另外的有些復(fù)合材料是由兩種或多種以上的材料結(jié)合而成，另外一類（category）先進(jìn)材料那些用于高科技領(lǐng)域，比如半導(dǎo)體（semiconductor）材料，智能材料，以及納米工程（nano engineered）材料。 二、金屬材料由一種或多種金屬元素構(gòu)成（比如鐵、鋁、銅（copper）、鈦、金和鎳）通常還含有一些少量的非金屬成分（例如碳、氮、氧，）金屬以及它們的合金中的原子排列非常有規(guī)律，對比陶瓷（ceramic）和高聚物（polymer

14、）具有非常稠密的結(jié)構(gòu)，對于機(jī)械性能，這些材料非常堅(jiān)硬和強(qiáng)壯，并且具有易延展性（ductile）【能夠承受強(qiáng)大的變形但不破裂】，并且有很強(qiáng)抵制破壞的能力，這解釋（account for）了它們?yōu)楹文軌驈V泛運(yùn)用于結(jié)構(gòu)，金屬材料中含有大量游離的電子，即不屬于特定的原子，金屬和很多性質(zhì)源于這些電子，例如金屬具有優(yōu)良的電導(dǎo)和熱導(dǎo)性能，不能透射可見光，拋光金屬表面具有可見的光澤（lustrous），另外，有的金屬（例如Fe Co和Ni）具有令人滿意的磁力性能。 三、陶瓷由金屬和非金屬成分所構(gòu)成，最常見的是氧、氮、和碳，例如有些普通的陶瓷材料：氧化鋁，二氧化硅、碳化硅、氮化硅，那些被認(rèn)為是傳統(tǒng)陶瓷由粘土所構(gòu)

15、成、以及玻璃、水泥（cement），至于其機(jī)械性能，和金屬相比較，具有相對的硬度、強(qiáng)度、韌性，另外的陶瓷具有非常硬的性質(zhì)，但是他們卻非常易碎（brittle）【低延展性（ductility）】，并且非常容易破裂，這些材料具有熱、電絕緣性（insulative）【具有低電導(dǎo)性】并且相對金屬和高聚物而言具有耐高溫和耐嚴(yán)酷環(huán)境的能力，陶瓷可能具有透明導(dǎo)熱的性質(zhì)，也有能不透明，而且有的氧化物陶瓷能夠展現(xiàn)出磁力性質(zhì)（例如四氧化三鐵） 四、高聚物包含塑料以及橡膠材料，大部分由有機(jī)物所構(gòu)成，而且他們的化學(xué)成分通常為（碳、氫（hydrogen）以及其他非金屬成分（例如氮、氧、硅），另，他們具有非常大的分子結(jié)構(gòu)

16、，通常成鏈狀的碳骨架結(jié)構(gòu)，有些我們非常熟悉的高聚物：PE、尼龍、PVC、PC、PS和硅樹脂（silicone）橡膠，這些材料通常具有低密度（density），然而它的性能與金屬和陶瓷材料截然不同，它們和其他的材料相比并不硬以及強(qiáng)壯，然而，其比強(qiáng)度和比硬度能夠和陶瓷和金屬相當(dāng)，另外，很多高聚物具有極強(qiáng)的柔軟和柔韌性，意味著，他們能夠很容易的被塑造成各種形狀，在自然環(huán)境中他們絕大多數(shù)具有化學(xué)惰性，由于高聚物由鏈狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成，具有柔軟性以及在適當(dāng)?shù)臏囟认路纸?，在這些情況下，限制了他們的適用，而且他們具有低電導(dǎo)性和無磁性。 六、其中之一的最為常見的復(fù)合材料為玻璃纖維，在小的玻璃纖維里面嵌入了聚合材料，通

17、常是環(huán)氧樹脂或聚酯，玻璃纖維通常具有相對的強(qiáng)度和硬度，但是通常也很易碎，然而高聚物更加靈活，因此玻璃纖維先對硬、強(qiáng)壯以及靈活，另外的含有低密度。 七、另外一種重要的技術(shù)性材料是碳纖維高聚物加強(qiáng)型復(fù)合材料，碳纖維中嵌入了高聚物，這種材料比玻璃纖維材料更加的硬和強(qiáng)壯，但是卻更為貴重，碳纖維復(fù)合材料用于飛機(jī)和航 可編輯范本空器械上以及高技術(shù)的體育器材上（單車，高爾夫球棒、網(wǎng)球拍、滑雪板）以及最近最近應(yīng)用于汽車保險(xiǎn)杠上、新型波音787飛機(jī)就基于碳纖維而制造。 八、現(xiàn)代材料的需求：盡管這幾年材料科學(xué)的發(fā)展取得了極大的頸部，技術(shù)上的挑戰(zhàn)仍然存在，包括了復(fù)雜和專業(yè)材料的發(fā)展，以及材料生產(chǎn)中對環(huán)境的影響。So

18、me comment is appropriate relative to this issue so as to round out this perspective ，但是解決許多仍然存在的問題，將有必要把材料包括 九、核能帶來了希望，但是有些在里，從燃料到保護(hù)結(jié)構(gòu)以便方便處置這些放射性廢料。 十、相當(dāng)數(shù)量的能源用在交通上。減少交通工具（汽車，飛機(jī)，火車等）的重量，和提高引擎操作溫度，將提高燃料的使用效率。新的高強(qiáng)度，低密度結(jié)構(gòu)材料仍在發(fā)展，用作引擎部位能耐高溫材料也在發(fā)展中。 十一、除此之外，尋找新的、經(jīng)濟(jì)的能源資源，并且更加有效的使用目前現(xiàn)存的資源，是公認(rèn)為必須的。材料將毫無疑問的在這

19、些發(fā)展過程中扮演重要的角色。 十二、比如，太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能已經(jīng)被證實(shí)了。太陽能電池使用相當(dāng)復(fù)雜并且昂貴的材料。為了保證技術(shù)的可行，在這個(gè)轉(zhuǎn)化過程中的高效但不貴的材料必須被發(fā)展 十三、氫燃料電池是一種非常可行并且吸引人的能量轉(zhuǎn)換技術(shù)并且其優(yōu)點(diǎn)在于沒有污染物的排放，對于電子設(shè)備以及汽車動(dòng)力的實(shí)習(xí)才剛剛起步，新的材料仍然需要被發(fā)展并用于燃料電池上以及才生產(chǎn)氫氣的時(shí)候充當(dāng)催化劑。 十四、除此之外，環(huán)境質(zhì)量取決于我們控制大氣和水污染的能力。污染控制技術(shù)使用了各種材料。再者，材料加工和精制的方法需要改善以便它們產(chǎn)生很少的環(huán)境退化，也就是說，在生材料加工過程中，帶來更少的污染和更少的對自然環(huán)境的破壞，而

20、且，在一些材料生產(chǎn)過程中，有毒物質(zhì)產(chǎn)生了，并且它們的處置對生態(tài)產(chǎn)生的影響必須加以考慮。 十五、我們使用的許多材料來源于不可再生的資源，不可再生也就是說不能再次生成的。這些材料包括聚合物，最初的原生材料是油和一些金屬。這些不可再生的資源逐漸變得枯竭 下面是必須的：1）發(fā)現(xiàn)另外的儲藏，2）開發(fā)擁有較少負(fù)環(huán)境影響的新材料，3)增加循環(huán)的努力并且開發(fā)新的循環(huán)技術(shù)。結(jié)果，不僅是生產(chǎn)，而且環(huán)境影響和生態(tài)因子，和材料整個(gè)生產(chǎn)過程緊密相關(guān)的材料“一生”的生命周期的考慮變得越來越重要。 翻譯短語 一、復(fù)合材料 二、先進(jìn)材料 三、半導(dǎo)體 四、智能材料 五、自由電子 六、不可再生資源 七、生物材料 八、納米工程 翻

21、譯句子 固體材料可以很容易的分為三種基本范疇，金屬、陶瓷、高分子聚合物，這一分類是基于化學(xué)的基本組成和原子的結(jié)構(gòu) 金屬由一種或多種金屬構(gòu)成【比如鐵、鋁、銅、鈦、金和鎳，以及少數(shù)的非金屬成分（比如碳、氫、氧） 聚合物包括了我們所手指的塑料和橡膠，它們中的絕大部分是由碳?xì)浜推渌墙饘俪煞值葮?gòu)成（氧氮硅） 復(fù)合材料是由兩種以上的金屬、陶瓷、聚合物所構(gòu)成 核能帶來了希望，但是很多需要解決的問題需要將材料考慮進(jìn)去，比如燃料、包覆結(jié)構(gòu)以及處理輻射污染 和材料整個(gè)生產(chǎn)過程緊密相關(guān)的材料“一生”的生命周期的考慮變得越來越重要。 先進(jìn)材料 advanced material 合金 metal alloys 陶瓷

22、材料 ceramic material 移植 implant to 可編輯范本粘土礦物 clay minerals 玻璃纖維 glass fiber 高性能材料 high performance material 氫燃料電池 hydrogen fuel cell 1、金屬元素有許多游離電子，金屬材料的許多性質(zhì)可直接歸功于這些電子。Metallic materials have large numbers of nonlocalized electrons，many properties of metals are directly attributable to these electrons

23、. 2、金屬材料由一種或多種金屬元素構(gòu)成，且通常含有極少量的非金屬元素 Metallic material are composed of one or more metallic element，and often also nonmetalic element in a small amount 3、許多聚合物材料是有機(jī)化合物，并具有大的分子結(jié)構(gòu)。Many of polymers are organic compounds,and they have very large molecular structures. 4、復(fù)合材料是由兩種或兩種以上的不同材料所構(gòu)成 A composite i

24、s composed with two or more different material UNIT 3 一、 眾所周知 所有的物質(zhì)都是由原子組成的。在下面周期表(periodic table)中我們可以知道僅僅大約有成千上萬的物種從我們呼吸的空氣到我們用于建筑高樓的材料,均是由一百多種原子組成的。金屬與陶瓷有不同表現(xiàn)行為，陶瓷又與聚合物有所差異。物質(zhì)的性能取決于組成他們的原子類型以及原子的結(jié)合方式。 二、材料的結(jié)構(gòu)可以根據(jù)我們所認(rèn)為的各種特性的的數(shù)量級來分類，三種最常見的主要結(jié)構(gòu)上的分類通常按尺寸的增大列出，它們是 三、原子的結(jié)構(gòu)，是指不可見的結(jié)構(gòu)例如原子間的結(jié)合方式以及原子的排布。 四、

25、微觀結(jié)構(gòu)是指不能同肉眼觀察到而能用顯微鏡觀察到的結(jié)構(gòu)。 五、宏觀結(jié)構(gòu)是指可以用肉眼直接觀察到的結(jié)構(gòu)。 六、原子結(jié)構(gòu)主要影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)、耐熱性、電性、磁性、光學(xué)性質(zhì)。微觀結(jié)構(gòu)和宏觀結(jié)構(gòu)也能影響這些性質(zhì)但它們通常在力學(xué)性質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)速率方面的影響更大。材料的性能為材料的結(jié)構(gòu)提供了一定的線索。金屬的具有的強(qiáng)度就說明構(gòu)成他的原子是通過很強(qiáng)的成健能力結(jié)合在一起的.然而由于金屬經(jīng)常成型，這些結(jié)合力必須允許原子運(yùn)動(dòng)。為了了解材料的結(jié)構(gòu)，我們必須知道原子所呈現(xiàn)的類型，原子是如何排布的、如何結(jié)合的。 七、從基礎(chǔ)化學(xué)我們知道任何元素的原子結(jié)構(gòu)都是有被電子圍繞的帶正電的原子核組成。一個(gè)元素的原子數(shù)目顯

26、示了原子核中帶正電的質(zhì)子(proton)數(shù)。原子的重量則顯示了在原子核中質(zhì)子和中子的數(shù)目，為了確定在一個(gè)原子里有多少中子（neutrons），只需要把原子的數(shù)目從原子的重量中減去。 八、 原子具有平衡的電荷。因此，通常有和質(zhì)子數(shù)目相同的帶負(fù)電荷的電子圍繞在原子核周圍。我們都知道電子以不同的能量存在，那些圍繞在原子核周圍的電子可以方便的認(rèn)為是一個(gè)能源層。例如。鎂原子序數(shù)是12 最內(nèi)層有2個(gè)電子， 第二層有8個(gè)電子，最外層有2個(gè)電子。 九、 所有的化學(xué)鍵都包含電子。如果原子共用一個(gè)或多個(gè)電子時(shí)他們會保持很緊密。當(dāng)原子沒有部分填充的電子層時(shí)，它們會處于最穩(wěn)定的狀態(tài)。如果電子層上只有幾個(gè)為數(shù)不多的電子

27、，那么將趨向于失去它們，這些基本上都是金屬元素，當(dāng)金屬原子相結(jié)合的時(shí)候，金屬鍵就形成了。當(dāng)原子有接近于全滿的電子層，那么他將趨向于從其他的原子中獲得電子來填滿外電子層，這些元素基本上都是非金屬元素，兩個(gè)非金屬原子之間以共價(jià)鍵結(jié)合，金屬原子和非金屬原子之間以離子鍵結(jié)合，另外的，還有其他的結(jié)合鍵，比如金屬鍵、共價(jià)鍵、離子鍵等等。 可編輯范本翻譯短語 裸眼 二、機(jī)械性能 三、基礎(chǔ)化學(xué) 四、過渡元素 五、原子序數(shù) 六、正電質(zhì)子 翻譯句子 金屬的性能和陶瓷的性能不同，而陶瓷的性能與聚合物的性能也不同 院子的結(jié)構(gòu)影響化學(xué)、物理、熱學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)以及光學(xué)性質(zhì)，宏觀結(jié)構(gòu)和微觀結(jié)構(gòu)也能影響到這些性質(zhì)，但通常主要

28、是機(jī)械性質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)速率的影響 金屬的強(qiáng)度暗示了原子之間有很強(qiáng)的結(jié)合鍵 原子序數(shù)顯示了在原子核中帶正電的質(zhì)子的數(shù)目、原子重量顯示了在原子核中質(zhì)子和中子的數(shù)目 微觀結(jié)構(gòu) microstructure 電荷平衡 balanced electrical charge 宏觀結(jié)構(gòu) macrostructure 帶正電子的原子核 positively charge 化學(xué)反應(yīng) chemical reaction nucleu 原子量 atomic number 1、從我們呼吸的空氣到各種各樣性質(zhì)迥異的金屬，成千上完中物質(zhì)均是由100多種原子組成的。These same 100 atoms form thou

29、sands of different substances ranging from the air we breathe to the metal with different characteristic. 2、事實(shí)證明金屬原子是通過很強(qiáng)的鍵結(jié)合在一起的。 The fact suggests that metal atoms are held together by strong bonds. 3、微觀結(jié)構(gòu)是指能夠通過顯微鏡觀察到的而不是用肉眼直接觀察到的結(jié)構(gòu)，宏觀是指可以直接用肉眼觀察到的結(jié)構(gòu)。 Microstructure, which includes features that c

30、annot be seen with the naked eye, but using a microscope. Macrostructure includes features that can be seen with the naked eye. 4、原子核中質(zhì)子和中子的量的綜合就是原子量。 The atomic weight of an atom indicates how many protons and neutrons in the nucleus. UNIT 4 一、物理性質(zhì)是那些可以觀察到而沒有改變物質(zhì)內(nèi)在性質(zhì)，材料在物理性質(zhì)上的例子有顏色，密度、硬度，而用來描述一種物質(zhì)轉(zhuǎn)

31、化為另外一種截然不同的物質(zhì)的性質(zhì)則被稱之為化學(xué)性質(zhì)，比如易燃性、侵蝕性、氧化性均屬于化學(xué)性質(zhì)。 二、當(dāng)考慮到材料的相時(shí)，材料的物理和化學(xué)性質(zhì)的區(qū)別就顯得簡單了，當(dāng)材料由固體變?yōu)橐后w，看起來變成了另外的一種物質(zhì)，然而當(dāng)一種材料熔化、凝固、氣化、凝結(jié)、升華，僅僅是它的形態(tài)變了，考慮一下冰、液態(tài)水、水蒸氣，它們都僅僅是H2O而已，相是一種物理性質(zhì)，物質(zhì)和物質(zhì)之間能有四種相：分別是固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)、和等離子態(tài) 三、從材料工程的觀點(diǎn)還有一些更為重要的物理化學(xué)性質(zhì)，比如相轉(zhuǎn)變溫度、密度、比重、熱導(dǎo)性、線性熱膨脹系數(shù)、電導(dǎo)性、和電阻性、透磁率、和抵抗腐蝕的性能等等 四、當(dāng)溫度升高而壓力恒定的時(shí)候，典型的物質(zhì)

32、由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)再變?yōu)闅鈶B(tài)、由固態(tài)過度到液態(tài)、由液態(tài)過度到氣態(tài)、由氣態(tài)過渡到固態(tài)，反之亦然被稱為相轉(zhuǎn)化或過渡，有些固體有幾種不同的晶體結(jié)構(gòu)，技術(shù)上也能由一種固體轉(zhuǎn)變?yōu)榱硗庖环N固體的相轉(zhuǎn)變。 五、固體向液體的轉(zhuǎn)變，由液體向氣體的轉(zhuǎn)變吸收熱量，由固體向液體的轉(zhuǎn)變溫度稱之為熔點(diǎn)，液體轉(zhuǎn)變?yōu)?個(gè)大氣壓的蒸汽，這個(gè)轉(zhuǎn)變溫度稱為沸點(diǎn)，有的材料，比如高聚物，由 可編輯范本固體向液體的轉(zhuǎn)變不僅僅只是吸收熱量，在熔點(diǎn)之下，它們就開始失去晶體結(jié)構(gòu)，但是仍然保持著分子鏈狀的結(jié)構(gòu)，這就導(dǎo)致了柔軟和具有韌性的材料，固體、玻璃開始變得柔軟和具有流動(dòng)性的溫度稱之為玻璃轉(zhuǎn)變溫度 六、密度，質(zhì)量可以像枕頭一樣稀疏分布，也可以相磚

33、頭一樣密集分布，質(zhì)量作戰(zhàn)的空間稱之為體積，單位質(zhì)量除以單位體積稱之為密度 七、質(zhì)量是測量物體總重量的基本方法，重力用來測量質(zhì)量，這種力由重力加速度所控制，在地球表面，重力除以重力加速度（9.8等于質(zhì)量）對比地球表面上的物質(zhì)，我們使用重力來計(jì)算比質(zhì)量更為常用 八、材料的密度取決于其相以及其溫度（液體和氣體的密度收到溫度的影響非常大）液體水在4攝氏度的密度為1g/CM3=1000g/M3，冰在0攝氏度的密度是0.913g/CM3，我們應(yīng)該注意到固體相變密度的減少是不同尋常的，幾乎所有的物質(zhì)，固體的相密度大于液體的相密度、水蒸汽的密度為0.051g/CM3. 九、比重是相對于純水在4攝氏度下密度的比

34、值，在這個(gè)溫度下水有最大的值，即1g/ML，由于比重是一個(gè)比值，因此它沒有單位，比重小于1物質(zhì)會浮在水面上，比重大于1則下沉，幾種常見物質(zhì)的比重分別為：金19.3，水銀13.6，酒精0.7893，苯0.8786 注意到水的密度單位為1g/CM3，用于測量材料的比重的單位與其密度相同，均為1g/CM3 十、透磁率或者簡單的透過率，減輕了材料的磁性，它是一個(gè)恒定值，由磁感應(yīng)和電場強(qiáng)度所控制，在自由空間這個(gè)常數(shù)大約等于1.257×10-6H/M，在其他材料中可能有所不同，通常比自由空間的數(shù)值大得多，用0代替。 十一、由于相互排斥二往相反的方向移動(dòng)，導(dǎo)致磁通量密度比真空中小，這種材料被稱之為

35、反磁性材料、材料通過相互吸引而導(dǎo)致磁通量大于1而小于10的物質(zhì)被稱之為順磁性材料、材料通過相互吸引而導(dǎo)致磁通量的數(shù)值大于10稱之為鐵磁性，溫度的上升或下降、或者磁場強(qiáng)度的變化均為影響材料透過率的因素。 十二、在工程應(yīng)用上滲透率通常用相對值而不是絕對值，如果0代替真空中的透過率代替材料的真實(shí)值，那么相對值r=/0 十三、有色金屬比如銅、黃銅、鋁，透過率和自由空間的數(shù)值相等、相對透過率等于1，對于無色金屬來說，相對值可能為幾百，對于絕對的鐵磁性材料，尤其是粉末狀或者薄片狀的鐵、鋼或者鎳合金相對透過率可能達(dá)到100000，反磁性材料的相對透過率少于一，但是有未知物質(zhì)相對磁通率低于1. 另外的，透磁率

36、受到金屬局部壓力、熱效應(yīng)的影響非常巨大。 十四，當(dāng)順磁性或鐵磁性物質(zhì)嵌入到線圈的內(nèi)核中，與嵌入空氣的線圈相比，其電感系數(shù)是其r倍，根據(jù)這種影響可以用來設(shè)計(jì)變壓器和渦流探頭 課后習(xí)題答案： 相轉(zhuǎn)變溫度 二、比重 三、熱導(dǎo)性 四、熔點(diǎn) 五、重力加速度 六、磁導(dǎo)率 如果一個(gè)物質(zhì)密度小于1，那么它將會浮在水面上，如果一個(gè)物質(zhì)的密度大于水的密度，那么它將會下沉，相似的，如果一個(gè)物質(zhì)的比重小于1，那么它將會上浮，如果比重大于1那么它將會下沉 由于相互排斥而往相反的方向移動(dòng)，導(dǎo)致物質(zhì)磁通量和真空中相比有所下降，這種情況叫做反磁性，由于相互吸引的作用而是磁通量多于1而小于10稱之為順磁性，由于相互吸引的作用而

37、是磁通量多于10稱之為鐵磁性 對于鐵磁性物質(zhì)，尤其是粉末狀或者薄片裝的鐵、鋼、鎳合金，r可以上升到1000000以上，反磁性材料r少于1；而有些未知的物質(zhì)相對磁透率少于1 當(dāng)順磁性或鐵磁性物質(zhì)嵌入到線圈的內(nèi)核中，與嵌入空氣的線圈相比，其電感系數(shù)是其r 可編輯范本倍 密度 二、熱導(dǎo)率 三、線性熱膨脹系數(shù) 四、沸點(diǎn) 五、玻璃轉(zhuǎn)變溫度 六、單位體積質(zhì)量 七、磁感應(yīng) 八、有色金屬 density、 thermal conductivity 、linear coefficient of thermal expansion、boiling point、glass transition temperatur

38、e、mass per unit of volume、magnetic inductance、Non-ferrous metal 化學(xué)性質(zhì)是用來描述一種物質(zhì)是怎樣變成另外一種完全不同的物質(zhì) 相變是一種物理性質(zhì)，并且物質(zhì)存在四種相：固相、液相、氣相和等離子體 當(dāng)溫度低于熔點(diǎn)時(shí)，聚合物的晶體結(jié)構(gòu)破壞，但其分子仍然連接在分子鏈上，形成了一種柔軟和柔順性的材料 在工程應(yīng)用上，滲透率常用相對值而不是絕對值表示 Properties that describe how a substance change into a completely different substance are called ch

39、emical properties. Phase is a physical properties of matter and matter can exist four phases： solid、liquid、gas and plasma. When the temperature below the melting point，they start to lose their crystalline structure however the modulus still remain linked in chains ，which result in a soft and pliable

40、 material. In engineering application，permeability often express in relative rather than in absolute. UNIT 5 一、材料的性能包括了對應(yīng)用負(fù)載的反應(yīng)，金屬的機(jī)械性能決定了其使用的范圍以及預(yù)期的的使用壽命，機(jī)械性能也被用作區(qū)別和鑒別材料，最為普通的性能就是強(qiáng)度、延展性、硬度、抗沖擊性和斷裂韌性， 二、大部分結(jié)構(gòu)材料具有各向異性，一位置它們的材料性能隨方向的不同而不同，這樣的變化可能是由于微觀結(jié)構(gòu)的形成以及冷加工處理所導(dǎo)致的，控制纖維增強(qiáng)的對其以及其他各種各樣的原因、不同產(chǎn)品的形式具有不同的機(jī)

41、械性能，比如撥薄片、碟、基礎(chǔ)、鑄件、鍛件等等，另外的，通常在材料的紋理方向具有機(jī)械性能、在薄片和碟上、旋轉(zhuǎn)方向被稱之為縱向，產(chǎn)品的寬度被稱之為橫向、厚度則被稱之為短橫向、材料標(biāo)準(zhǔn)的加工定位可以從圖片中看到 三、材料的性能并不是一成不變的，而是隨著溫度，負(fù)載比例，以及其他因素所影響，例如，低于室溫時(shí)，合金的強(qiáng)度被加強(qiáng)，然而延展性、斷裂性、和伸長性通常會下降，溫度高于室溫是，通常導(dǎo)致合金的強(qiáng)度下降，隨著溫度的上升延展性會上升或下降、 四、我們應(yīng)該注意到在測量材料的性質(zhì)時(shí)會獲得顯著的變化值，看似相同的試樣往往會產(chǎn)生相當(dāng)大不同的結(jié)果，英雌通過平均值或計(jì)算統(tǒng)計(jì)最小值，使用多個(gè)測試通常決定機(jī)械性能和價(jià)值，

42、另外，一個(gè)范圍內(nèi)變化現(xiàn)實(shí)力其可變性。 五、在物上施力被稱之為載荷、材料可以接受許多不同的加載場景，而且材料的表現(xiàn)取決于負(fù)載的情況，這里有三種基本的加載情況、張力、壓力、彎曲、剪切和扭轉(zhuǎn)、張力是指材 可編輯范本料的兩個(gè)界面反向撕開或拉長，壓力則正好相反，將材料壓在一起，通過彎曲應(yīng)用負(fù)載加載的方式使材料彎曲，剪切力導(dǎo)致材料的不同平面反向滑移，扭轉(zhuǎn)力則使材料發(fā)生扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象、 六、如果加入的力是不變的，則稱之為靜態(tài)加載，如果不是不變的是波動(dòng)的，那么稱之為動(dòng)態(tài)或者循環(huán)加載，對材料所加入的力極大的影響了材料的機(jī)械性能，如果材料要破壞了，在破壞之前會有明顯的警示現(xiàn)象. 七、壓力是用來表達(dá)這個(gè)詞的應(yīng)用于某一橫橫

43、截面積的問題，通過負(fù)載的觀點(diǎn)，壓力能夠使材料發(fā)生變形，透過透視材料內(nèi)部發(fā)生了什么，壓力是內(nèi)部分不離的平衡和反應(yīng)負(fù)載的應(yīng)用，力的分布可能是，也可能不是均勻的，這取決于載荷條件的性質(zhì)，在彎曲作用下的桿，將會有沿著垂直軸距離變化的應(yīng)力分布 八、張力是壓力的反應(yīng)，當(dāng)材料加載力時(shí)，就產(chǎn)生了張力，導(dǎo)致了材料的變形，工程應(yīng)變可以定義為：所施加力的方向的材料的改變量與原始長度的比值，這是一個(gè)無單位的數(shù)值，雖然它常常保留在復(fù)雜的形式中，比如英寸每英寸，米每米。例如FOR EXAMPLE，the strain in a bar that is being stretched in tension is the a

44、mount of elongation or change in length divided by its original length 應(yīng)變的分布可能是，也可能不是統(tǒng)一在一個(gè)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)元素，取決于自然的加載情況 九、如果張力很小，材料只變化在一個(gè)很小的范圍內(nèi)，而且釋放壓力后材料返回原狀，稱之為彈性形變，就像皮筋一樣返回原狀，彈性變形指揮發(fā)生于力小于臨界壓力的情況之下，被稱為屈服強(qiáng)度，如果加入的力大于彈性臨界，那么就不能返回原狀了，被稱為塑形變形。 十、拉力反映了，材料如何將反應(yīng)力應(yīng)用于張力。拉伸試驗(yàn)是一種基本的力學(xué)測試，它是對所制備好的樣品施加一種可以控制的負(fù)載來平衡測量所施加的負(fù)載和在一段距離內(nèi)樣品的拉成，拉伸試驗(yàn)用于確定彈性系數(shù)、彈性限度、伸長量、限制比例、面積減小、拉力強(qiáng)度、屈服點(diǎn)、屈服強(qiáng)度和其他拉伸性質(zhì) 十一、硬度