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PAGE4Unit1Translation.1.“材料科學(xué)”涉及到研究材料的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系。相反,材料工程是根據(jù)材料的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系來(lái)涉及或操控材料的結(jié)構(gòu)以求制造出一系列可預(yù)定的性質(zhì)。2.實(shí)際上,所有固體材料的重要性質(zhì)可以分為六類:機(jī)械、電學(xué)、熱學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)、腐蝕性。3.除了結(jié)構(gòu)與性質(zhì),材料科學(xué)與工程還有其他兩個(gè)重要的組成部分,即加工與性能。4.工程師或科學(xué)家越熟悉材料的各種性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、性能之間的關(guān)系以及材料的加工技術(shù),根據(jù)以上的原則,他或她就會(huì)越自信與熟練地對(duì)材料進(jìn)行更明智的選擇。5.只有在少數(shù)情況下,材料才具有最優(yōu)或最理想的綜合性質(zhì)。因此,有時(shí)候有必要為某一性質(zhì)而犧牲另一性能。6.InterdisciplinarydielectricconstantSolidmaterial(s)heatcapacityMechanicalpropertyelectromagneticradiationMaterialprocessingelasticmodulus7.Itwasnotuntilrelativelyrecenttimesthatscientistscametounderstandtherelationshipsbetweenthestructuralelementsofmaterialsandtheirproperties.8.Materialsengineeringistosolvetheproblemduringthemanufacturingandapplicationofmaterials.9.10.Mechanicalpropertiesrelatedeformationtoanappliedloadorforce.Unit2金屬是電和熱很好的導(dǎo)體,在可見(jiàn)光下不透明;擦亮的金屬表面有金屬光澤。陶瓷是典型的導(dǎo)熱導(dǎo)電的絕緣體,并且比金屬和聚合物具有更高的耐熱溫度和耐惡劣環(huán)境性能。用于高科技領(lǐng)域的材料有時(shí)也被稱為先進(jìn)材料。壓電陶瓷在電場(chǎng)作用下膨脹和收縮;反之,當(dāng)它們膨脹和收縮時(shí),他們也能產(chǎn)生一個(gè)電場(chǎng)。隨著能夠觀察單個(gè)原子或者分子的掃描探針顯微鏡的出現(xiàn),操控和移動(dòng)原子和分子以形成新結(jié)構(gòu)成為可能,因此,我們能通過(guò)一些簡(jiǎn)單的原子水平的構(gòu)建就可以設(shè)計(jì)出新的材料。advancedmaterialsceramicmaterialshigh-performancematerialsclaymineralsalloyimplantglassfibrecarbonnanotubeMetallicmaterialshavelargenumbersofnonlocalizedelectronsandmanypropertiesofmetalsaredirectlyattributabletotheseelectrons.Manyofpolymericmaterialsareorganiccompoundswithverylargemolecularstructures.Semiconductorshaceelectricalpropertiesthatareintermediatebetweentheelectricalconductors(viz.metalsandmetalalloys)andinsulators(viz.ceramicsandpolymers).Biomaterialsmustnotproducetoxicsubstancesandmustbecompatiblewithbodytissues.Unit3金屬的行為(性質(zhì))不同于陶瓷的行為(性質(zhì)),陶瓷的行為(性質(zhì))不同于聚合物的行為(性質(zhì))。原子結(jié)構(gòu)主要影響化學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)、熱學(xué)性質(zhì)、電學(xué)性能、磁性能、光學(xué)性能。微結(jié)構(gòu)和宏觀結(jié)構(gòu)雖也能影響這些性能但是他們主要影響力學(xué)性能和化學(xué)反應(yīng)速率。金屬的強(qiáng)度表明原子是通過(guò)強(qiáng)的鍵結(jié)合在一起的。元素的原子序數(shù)表明該元素的原子核內(nèi)帶正電的質(zhì)子數(shù)。而原子的原子量則表明該原子核中質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)。MicrostructuremacrostructureChemicalreactionatomicweightBalancedelectricalchargepositivelychargedproton6.100atomsformthousandsofdifferentsubstancesrangingfromtheairwebreathetothemetalusedtosupporttallbuildings,7.Thefactssuggeststhatmetallicatomsareheldtogetherbustrongbonds.8.Microstructurewhichincludesfeaturesthatcannotbeseenwiththenakedeye,butusingamicroscope.Macrostructureincludesfeaturesthatcanbeseenwiththenakedeye.9.Theatomicweightisthesumofprotonnumberandneutronnumberinthenucleus.Unit4當(dāng)密度小于水的密度時(shí),物體將漂浮在水面上,當(dāng)密度大于水的密度時(shí),物體會(huì)沉降。相似的,當(dāng)比重小于1時(shí),物體將漂浮在水面上,當(dāng)比重大于1時(shí),物體會(huì)沉降。由于相互排斥而往相反的方向移動(dòng),導(dǎo)致磁通量密度比真空中小,這種材料為反磁性材料。使磁通量密度提高1倍以上小于或等于10倍的材料叫順磁性材料,使磁通量密度提高10倍以上的材料叫鐵磁性材料。某些鐵磁性材料,特別是一些粉末狀或夾層鐵,鋼或鎳合金的相對(duì)導(dǎo)磁率可高達(dá)1000000。反磁性材料的相對(duì)導(dǎo)磁率小于1,但是到目前還沒(méi)有哪種材料的相對(duì)導(dǎo)磁率遠(yuǎn)小于1。當(dāng)順磁性或鐵磁性的芯插入線圈時(shí),其磁感應(yīng)系數(shù)等于相對(duì)磁導(dǎo)率乘以空芯時(shí)的磁感應(yīng)系數(shù)。specificgravityboilingpointmagneticinductioncoefficientofthermalconductivityglasstransitiontemperaturenon-ferrousmetalslinearcoefficientofthermalexpansionmassperunitofvolume7.Propertiesthatdescribehowasubstancechangesintoacompletelydifferentsubstancearecalledchemicalproperties.8.Phaseisaphysicalpropertyofmatterandmattercanexistinfourphases:solid,liquid,gasandplasma.9.Atsometemperaturebelowthemeltingpoint,polymersstarttolosetheircrystallinestructurebutthemoleculesremainlinkedinchains,whichtesultsinasoftandpliablematerial.10.Inengineeringapplications,permeabilityisoftenexpressedinrelative,ratherthaninabsolute.Unit51.金屬的力學(xué)性能決定了材料的使用范圍及期望的服役壽命。2.因此,一般多測(cè)幾次以得到力學(xué)性能,報(bào)導(dǎo)的數(shù)值一般是平均值或者計(jì)算的統(tǒng)計(jì)最小值。3.材料的承載方式極大地影響了材料的力學(xué)性能,也決定了材料失效形式,以及在失效前是否有預(yù)警。4.然而,受力彎曲時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)力分布,應(yīng)力大小與到軸線的垂直距離有關(guān)。5.材料受到低于臨界壓力即屈服強(qiáng)度的力時(shí),材料才會(huì)發(fā)生彈性形變。6.TestspecimenstaticloadingforcenormalaxisEngineeringstraincriticalstressyieldstrengthstressareaStress-straincurve7.Temperaturesbelowroomtemperaturegenerallycauseanincreaseinstrengthpropertiesofmetallicalloys;whileductility,fracturetoughness,andelongationusuallydecrease.8.Fromtherespectiveofwhatishappeningwithinamaterial,stressistheinternaldistributionofforceswithinabodythatbalanceandreacttotheloadsappliedtoit.9.Engineeringstrainisdefinedastheamountofdeformationinthedirectionoftheappliedforcedividedbytheinitiallengthofthematerial.10.Amaterialwithhighstrengthandhighductilitywillhacemoretoughnessthanamaterialwithlowstrengthandhighductility.consolidated.Transparentortranslucentceramicsrequirethatwelimitthescatteringoflightbyporesandsecond-phaseparticles.Aluminaceramicsareusedaselectricalinsulatorsbecauseoftheiehighelectricalresistivityandlowdielectricconstant.Unit121.材料的選擇是任何組分設(shè)計(jì)至關(guān)重要的環(huán)節(jié),尤其在植入體和其它醫(yī)療器械方面是特別重要的。2.我們能進(jìn)行承載應(yīng)用的三種主要材料是金屬、聚合物和陶瓷。3.高密度、高純度的氧化鋁被大量的用于植入物,特別是在需要承載壓力的髖關(guān)節(jié)修復(fù)和牙移植中。4.在陶瓷或陶瓷復(fù)合材料中,氧化鋯的磨損率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于氧化鋯鋁的磨損率。5.controlledreactionstressshieldingTotalhipprosthesestrain-to-failureratioMechanicalstressflexuralstrengthMartensitictransformationBiomaterialisanon-viablematerialusedinamedicaldeviceintendedtointeractwithbiologicalsystems.Theserepairsbecomenecessarywhentheexistingpartbecomesdiseased,damaged,orjustsimplywearsout.Becauseofitslowdensity,cancellousbonehasalowerEandhigherstrain-to-failureratiothancorticalbone.Eliminatingstressshielding,byreducingE,isoneoftheprimarymotivationsforthedevelopmentofbioceramiccomposites.Therearequestionsconcerningthelong-termeffectofradiationemissionfromzirconiaceramics.Unit131.聚合物的俗名叫塑料,這個(gè)詞指的是一大類具有許多性質(zhì)和用途的天然材料和合成材料。2.聚合物合成是一個(gè)把叫做單體的小分子通過(guò)共價(jià)鍵的結(jié)合形成鏈的過(guò)程。3.支化聚合物分子是由一條帶有一個(gè)或多個(gè)側(cè)基或支鏈的主鏈組成。一些特殊的支化聚合物有星型聚合物、梳狀聚合物和刷狀聚合物。4.某些生物聚合物是由一系列不同的膽識(shí)結(jié)構(gòu)卻相關(guān)的單體組成的,例如聚核苷酸是由核苷組成的。5.persistencelengthcross-linkPolarmonomernucleicacidPolymerizationpolyelectrolyteMostcommerciallyimportantpolymerstodayareentirelysyntheticandproducedinhighvolume,onappropriatelyscaledorganicsynthetictechniques.Somebiologicalpolymersarecomposedofavarietyofdifferentbutstructurallyrelatedmonomers,suchaspolynucleotidescomposedofnucleotidesbunits.Apolymermoleculewithahighdegreeofcrosslinkingisreferredtoasapolymernetwork.Inpolymers,however,themolecularmassmaybeexpressedintermsofdegreeofpolymerization,essentiallythenumberofmonomerUnitswhichcomprisethepolymer.Unit141.大量合成的聚合物具有碳-碳骨架,這是因?yàn)樘荚泳哂信c其它原子形成更強(qiáng)更穩(wěn)定的鍵的優(yōu)異性能。2.它們?cè)谝欢ǚ秶鷥?nèi)軟化,這與完好晶體相具有非常明確的熔點(diǎn)不同。3.分子量取決于其合成時(shí)的條件,因此分子量可能分布很寬或分布很窄。4.Goodyear很偶然的發(fā)現(xiàn)了在橡膠中加入硫磺并加熱這個(gè)混合物能使橡膠變硬,對(duì)氧化和化學(xué)進(jìn)攻能力的敏感性降低。5.thermosettingplasticcross-sectionalareaPolymerizationreactiondoublebondChemicalcompositioncarboxylicacidMeltingpointdegradationbyoxidationPolymerwithdifferentchemicalcompositionhasdifferentphysicalandchemicalproperty.Athermosettingplasticisshapedthroughirreversiblechemicalprocessesandthereforecannotbereshapedreadily.Naturalrubberisnotausefulpolymerbecauseitistoosoftandtoochemicallyreactive.Varioussubstancesmaybeaddedtopolymerstoprovideprotectionagainsttheeffectsofsunlightoragainstdegradationbyoxidation.Unit151.逐漸增強(qiáng)的環(huán)境意識(shí)促使包裝薄膜及其加工既要方便使用又要具有環(huán)境友好的特點(diǎn)。2.顯而易見(jiàn),實(shí)現(xiàn)這些性能對(duì)控制和改進(jìn)機(jī)械性能和阻隔性能是非常重要的。3.在羧酸、醇、醛、酮的含氧生物降解過(guò)程中,由水和熱引發(fā)的過(guò)氧化反應(yīng)可以使之降解成低摩爾質(zhì)量的物質(zhì),這就是碳?xì)渚酆衔锪W(xué)性能降低的主要原因。4.用持久耐用的聚合物做短期使用的包裝材料并不合理,另外也是因?yàn)榘b材料被食物污染后再進(jìn)行物理回收是不切合實(shí)際的。5.naturalgaspackagingmaterialsAromacompoundbioplasticmaterialChemicalstructurethelifecycleofbiomass6.Bacteria,fungi,enzymesstartthebioassimilationgivingrisetobiomassandCO2thatfinallyformthehumus.7.Thebioplasticaimistoimitatethelifecycleofbiomass,whichincludesconservationoffossilresources,waterandCO2production.8.Duringtheoxo-degradationofcarboxylicacid,moleculesofalcohols,aldehydesandketonesdegradablewithlowmolarmassareproducedbyperoxidationinitiatedbyheatorlight.9.Whilemostofthecommercializedbiopolymermaterialsarebiodegradable,thesearenotfullycompostableinrealcompostingconditions,whichvarywithtemperatureandrelativehumidity.Unit161.比如,多相金屬在微觀尺度上是復(fù)合材料。但一般意義上的復(fù)合材料是指通過(guò)鍵的作用使兩種或多種不同的材料結(jié)合在一起的材料。。2.最常見(jiàn)的是,復(fù)合材料有一個(gè)連續(xù)的叫基體的本體相,還有一個(gè)分散的非連續(xù)的叫增強(qiáng)相的相。3.先進(jìn)材料采用了樹(shù)脂與纖維的復(fù)合材料,一般為碳/石墨,凱芙拉或玻璃纖維與環(huán)氧樹(shù)脂的復(fù)合材料。纖維具有高的硬度,而聚合物樹(shù)脂基體能保持復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)。4.如果復(fù)合材料設(shè)計(jì)和制備合理的話,復(fù)合材料就既具有增強(qiáng)相的強(qiáng)度又具有基體的韌性從而得到了性能的理想組合,這是任何一種組分單獨(dú)存在時(shí)所具備的性能。5.compositematerialreinforcementmaterialFiberglassmatrixmaterialStrengtheningmechanismconventionalmaterialAcompositeiscommonlydefinedasacombinationoftwoormoredistinctmaterials,eachofwhichretainsitsowndistinctiveproperties,tocreateanewmaterialwithpropertiesthatcannotbeachievedbyanyofthecomponentsactingalone.Carbon-epoxycompostiesaretwothirdstheweightofaluminum,andtwoandahalftimesasstiff.Compositesareresistanttofatiguedamageandharshenviroments,andarerepairable.Accordingtotheconceptionofcomposite,reinforcedplastics,metal-matrixcomposites,ceramic-matrixcompositesandconcretearecomposites.Infiber-reinforcedcomposites,thefiberistheprimaryload-bearingcomponent.Fiberglassandcarbonfibercompositesareexamplesoffiber-reinforcedcomposites.Unit171.震蕩、撞擊或者重復(fù)的周期性應(yīng)力能導(dǎo)致兩層的界面處發(fā)生薄層分離,這種情況叫剝離。2.3.事實(shí)上,工業(yè)材料既要質(zhì)輕又要牢固的要求是推動(dòng)復(fù)合材料發(fā)展的主要?jiǎng)恿Α?.提到飛機(jī),值得銘記的是復(fù)合材料不像金屬(如鋁)那樣在壓力的作用下會(huì)完全解體。5.orthotropicthermosetThermoplasticYoung’sModulusMechanicalpropertyconstantsextremeenviromentIncontrast,isotropicmaterial(forexample,aluminuimorsteel),instandardwroughtforms,typicallyhavethesamestiffnessregardlessofthedirectionalorientationoftheappliedforcesand/ormoments.Thegrea
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