材料科学与综合项目工程专业英语吐血整理版.doc

United 1 材料科学与工程材料在咱们文化中比咱们结识到还要根深蒂固。如交通、房子、衣物，通讯、娱乐和食物生产，事实上，咱们寻常生活中每一某些都或多或少地受到材料影响。历史上社会发展、先进与那些能满足社会需要材料生产及操作能力密切有关。事实上，初期文明就以材料发展限度来命名，如石器时代，铜器时代。初期人们能得到只有某些很有限天然材料，如石头、木材、粘土等。徐徐地，她们通过技术来生产优于自然材料新材料，这些新材料涉及陶器和金属。进一步地，人们发现材料性质可以通过加热或加入其她物质来变化。 在这点上， 材料应用完全是一种选取过程。也就是说，在一系列非常有限材料中，依照材料长处选取一种最适合某种应用材料。直到近来，科学家才终于理解材料构造要素与其特性之间关系。这个大概是过去 60年中获得结识使得材料性质研究成为时髦。 因而， 成千上万材料通过其特殊性质得以发展来满足咱们当代及复杂社会需要。诸多使咱们生活舒服技术发展与适当材料获得密切有关。 一种材料先进限度普通是一种技术进步先兆。例如，没有便宜钢制品或其她代替品就没有汽车。在当代，复杂电子器件取决于所谓半导体零件。材料科学与工程有时把材料科学与工程细提成材料科学和材料工程学科是有用。 严格地说， 材料科学涉及材料到研究材料构造和性质关系。 相反， 材料工程是依照材料构造和性质关系来设计或操纵材料构造以求制造出一系列可预定性质。 从功能方面来说， 材料科学家作用是发展或合成新材料，而材料工程师是运用已有材料创造新产品或体系，和/或发展材料加工新技术。多数材料专业本科毕业生被同步训练成材料科学家和材料工程师。“structure”一词是个模糊术语值得解释。简朴地说，材料构造普通与其内在成分排列关于。原子内构造涉及介于单个原子间电子和原子核互相作用。在原子水平上，构造涉及原子或分子与其她有关原子或分子组织。 在更大构造领域上， 其涉及大原子团，这些原子团普通汇集在一起，称为“微观”构造，意思是可以使用某种显微镜直接观测得到构造。最后，构造单元可以通过肉眼看到称为宏观构造。“Property” 一词概念值得详细阐述。在使用中，所有材料对外部刺激都体现出某种反映。例如，材料受到力作用会引起形变，或者抛光金属表面会反射光。材料特性取决于其对外部刺激反映限度。普通，材料性质与其形状及大小无关。事实上，所有固体材料重要性质可以概括分为六类：机械、电学、热学、磁学、光学和腐蚀性。对于每一种性质，其均有一种对特定刺激引起反映能力。如机械性能与施加压力引起形变关于， 涉及弹性和强度。 对于电性能， 如电导性和介电系数， 特定刺激物是电场。固体热学行为则可用热容和热导率来表达。 磁学性质表达一种材料对施加电场感应能力。对于光学性质，刺激物是电磁或光照。用折射和反射来表达光学性质。最后，腐蚀性质表达材料化学反映能力。除了构造和性质，材料科学和工程尚有其她两个重要构成某些，即加工和性能。如果考虑这四个要素关系，材料构造取决于其如何加工。此外，材料性能是其性质功能。因而，材料加工、构造、性质和功能关系可以用如下线性关系来表达：加工构造性质性能。为什么研究材料科学与工程？为什么研究材料科学与工程？许多应用科学家或工程师，不论她们是机械、民事、化学或电子领域， 都将在某个时候面临材料设计问题。 如用品运送、建筑超级构造、油精炼成分、或集成电路芯片。 固然， 材料科学家和工程师是从事材料研究和设计专家。诸多时候， 材料问题就是从上千个材料中选取出一种适当材料。 对材料最后选取有几种原则。一方面，现场工作条件必要进行表征。只有在少数状况下材料在具备最优或抱负综合性质。 因而， 有必要对材料性质进行平衡。 典型例子是当考虑材料强度和延展性时，而普通材料具备高强度但却具备低延展性。这时对这两种性质进行折中考虑很有必要。另一方面， 选取原则是要考虑材料性质在使用中磨损问题。 如材料机械性能在高温或腐蚀环境中会下降。最后， 也许是最重要原则是经济问题。 最后产品成本是多少？一种材料可以有各种抱负优越性质，但不能太昂贵。这里对材料价格进行折中选取也是可以。产品成本还涉及组装中费用。工程师与科学家越熟悉材料各种性质、构造、功能之间关系以及材料加工技术，依照以上几种原则，她或她对材料明智选取将越来越纯熟和精准。Unit 2 Classification of MaterialsSolid materials have been conveniently grouped into three basic classifications：metals，ceramics，and polymers. This scheme is based primarily on chemical makeup and atomic structure，and most materials fall into one distinct grouping or another，although there are some intermediates. In addition，there are three other groups of important engineering materialscomposites，semiconductors，and biomaterials.译文：固体材料被便利分为三个基本类型：金属，陶瓷和聚合物。这个分类是一方面基于化学构成和原子构造来分，大多数材料落在明显一种类别里面，尽管有许多中间品。除此之外， 有三类其她重要工程材料复合材料，半导体材料和生物材料。Composites consist of combinations of two or more different materials，whereas semiconductors are utilized because of their unusual electrical characteristics；biomaterials are implanted into the human body. A brief explanation of the material types and representative characteristics is offered next.译文：复合材料由两种或者两种以上不同材料构成，然而半导体由于它们非同寻常电学性质而得到使用；生物材料被移植进入人类身体中。关于材料类型和她们特殊特性一种简朴解释将在背面给出。METALSMetallic materials are normally combinations of metallic elements. They have large numbers of nonlocalized electrons；that is，these electrons are not bound to particularatoms. Many properties of metals are directly able to these electrons.be bound to 被约束于。be attribute to 归属于。归因于。译文：金属材料普通由金属元素构成。它们有大量无规则运动电子。也就是说，这些电子不是被约束于某个特定原子。金属许多性质直接归属这些不规则运动电子。Metals are extremely good conductors of electricity and heat and are not transparent to visible light；a polished metal surface has a lustrous appearance. Furthermore，metals are quite strong，yet deformable，which accounts for their extensive use in structural applications.科技英语在讲述科学真理时候通惯用积极语态。如： Metals are extremely good conductors of electricity Deformable ？译文：金属是十分好电和热导体，它们对可见光不透明；一种抛光金属表面有光辉外表。除此之外，金属是十分硬，也是可变形，这个性质解释了它们广泛使用在构造方面应用。CERAMICSCeramics are compounds between metallic and nonmetallic elements；they are most frequently oxides，nitrides，and carbides. The wide range of materials that falls within this classification includes ceramics that are composed of clay minerals，cement，and glass.that引导定语从句译文：陶瓷是介于金属和非金属元素之间化合物；它们普通是氧化物，氮化物和碳化物。落在这个分类种类中宽材料范畴涉及陶瓷，它们由粘土矿物，水泥和玻璃构成。These materials are typically insulative to the passage of electricity and heat，and are more resistant to high temperatures and harsh environments than metals and polymers. With regard to mechanical behavior，ceramics are hard but very brittle.more. Than.with regard to.译文：这些材料是典型电和热绝缘体，并且它们比金属和聚合物更加耐高温和耐苛刻环境。至于机械性能，陶瓷是硬但是却很脆。POLYMERSPolymers include the familiar plastic and rubber materials. Many of them are organic compounds that are chemically based on carbon，hydrogen，and other nonmetallic elements；furthermore，they have very large molecular structures. These materials typically have low densities and may be extremely flexible.译文：聚合物涉及常用塑料和橡胶材料。它们中大多数是有机化合物，这些化合物是以化学办法把碳、氢和其她非金属元素组合而成。因而，它们有非常大分子构造。这些材料普通有低密度并且也许十分柔软。COMPOSITESA number of composite materials have been engineered that consist of more than one material type. Fiberglass is a familiar example，in which glass fibers are embedded within a polymeric material.more than译文：许多复合材料被作用工程使用，它们由至少一种类型材料构成。玻璃丝是一种熟悉例子，玻璃纤维被埋入聚合物材料中。A composite is designed to display a combination of the best characteristics of each of the component materials. Fiberglass acquires strength from the glass and flexibility from the polymer. Many of the recent material developments have involved composite materials. 译文：为了联合显示每一种组分材料最佳特性，一种复合材料被设计出来。玻璃丝从玻璃中获得强度并且从聚合物中获得柔软性。近来发展中绝大多数材料包括了复合材料。SEMICONDUCTORSSemiconductors have electrical properties that are intermediate between the electrical conductors and insulators. Furthermore，the electrical characteristics of these materials are extremely sensitive to the presence of minute concentrations of impurity atoms，which concentrations may be controlled over very small spatial regions. be sensitive to 对敏感译文：半导体有电性质，它们是介于电导体和绝缘体之间中间物。除此之外，这些材料电学性质对微量杂质原子存在十分敏感，杂质原子浓度也许只是在一种十分社区域内可以控制。The semiconductors have made possible the advent of integrated circuitry that has totally revolutionized the electronics and computer industries (not to mention ourlives) over the past two decades.译文：这些半导体使得集成电路浮现变得也许，在过去20近年间，这些集成电路革新了电子装置和计算机工业（更不用说咱们生活）。BIOMATERIALSBiomaterials are employed in components implanted into the human body for replacement of diseased or damaged body parts. These materials must not produce toxic substances and must be compatible with body tissues (i.e.，must not cause adverse biological reactions).译文：生物材料被应用于移植进入人类身体以取代病变或者损坏身体部件。这些材料不能产生有毒物质并且必要同人身体器官要相容（例如，不能导致相反生物反映）。All of the above materialsmetals，ceramics，polymers,composites，and semiconductorsmay be used as biomaterials. For example，some of the biomaterials such as CF/C (carbon fibers/carbon) and CF/PS (polysulfone) are utilized in artificial hip replacements.译文：所有以上材料金属，陶瓷，聚合物，复合材料和半导体材料也许用作生物材料。例如，如CF/C和CF/PS（聚砜）这些生物材料被用作人工肾取代物。ADVANCED MATERIALSMaterials that are utilized in high-technology (or high-tech) applications are sometimes termed advanced materials. By high technology we mean a device or product that operates or functions using relatively intricate and sophisticated principles；examples include electronic equipment (VCRs，CD players，etc.)，computers，fiberoptic systems，spacecraft，aircraft，and military rocketry.译文：用在高科技中材料有时被称作先进材料。借助于高科技，咱们预定一种装置或者产品，这些产品用相对复杂和纯熟原理运转或者起作用；这些例子涉及电子设备（ VCRs，CD 播放器），计算机，光纤系统，宇宙飞船，航天飞机和军事火箭。These advanced materials are typically either traditional materials whose properties have been enhanced or newly developed，high-performance materials. Furthermore，they may be of all material types (e.g.，metals，ceramics， polymers)，and are normally relatively expensive.译文：这些高档材料或是典型老式材料，它们性质被提高，近来开发出来，高性能材料。除此之外，它们也许是所有材料类型（例如，金属、陶瓷和聚合物），普通相对较贵。In subsequent chapters are discussed the properties and applications of a number of advanced materialsfor example，materials that are used for lasers，integrated circuits，magnetic information storage，liquid crystal displays (LCDs),fiber optics，and the thermal protection system for the Space Shuttle Orbiter.译文： 在下面章节将讨论众多先进材料性质和应用例如被用作激光，集成电路，磁信息存储，液晶显示屏，光纤和空间舱轨道热保护系统材料。MODERN MATERIALS NEEDSIn spite of the tremendous progress that has been made in the discipline of materials science and engineering within the past few years，there still remain technological challenges，including the development of even more sophisticated and specialized materials，as well as consideration of the environmental impact of materials production. Some comment is appropriate relative to these issues so as to round outthis perspective.译文：在过去几年内，无论材料科学与工程规律获得了巨大进步，依然有某些技术挑战，涉及开发更加纯熟专业化材料，并且考虑材料生产对环境导致影响。针对这个问题，某些评论是十分有关。Nuclear energy holds some promise，but the solutions to the many problems that remain will necessarily involve materials，from fuels to containment structures to facilities for the disposal of radioactive waste.译文：核能还保持着某些承诺，但是解决许多依然存在问题，将有必要把材料涉及在里，从燃料到保护构造以便以便处置这些放射性废料。Significant quantities of energy are involved in transportation. Reducing the weight of transportation vehicles (automobiles，aircraft，trains，etc.)，as well as increasing engine operating temperatures，will enhance fuel efficiency. New high strength,low-density structural materials remain to be developed，as well as materials that have higher-temperature capabilities，for use in engine components.译文：相称数量能源用在交通上。减少交通工具（汽车，飞机，火车等）重量，和提高引擎操作温度，将提高燃料使用效率。新高强，低密度构造材料仍在发展，用作引擎部位能耐高温材料也在发展中。Furthermore，there is a recognized need to find new， economical sources of energy，and to use the present resources more efficiently. Materials will undoubtedly play a significant role in these developments.译文：除此之外，寻找新、经济能源资源，并且更加有效使用当前现存资源是公以为必要。材料将毫无疑问在这些发展过程中扮演重要角色。For example，the direct conversion of solar into electrical energy has been demonstrated. Solar cells employ some rather complex and expensive materials. To ensure a viable technology，materials that are highly efficient in this conversion process yet less costly must be developed.译文：例如，太阳能直接转化为电能已经被证明了。太阳能电池使用相称复杂并且昂贵材料。为了保证技术可行，在这个转化过程中高效但不贵材料必要被发展。Furthermore，environmental quality depends on our ability to control air and water pollution. Pollution control techniques employ various materials. In addition，materials processing and refinement methods need to be improved so that theyproduce less environmental degradation，that is，less pollution and less despoilage of the landscape from the mining of raw materials.译文：除此之外，环境质量取决于咱们控制大气和水污染能力。污染控制技术使用了各种材料。再者，材料加工和精制办法需要改进以便它们产生很少环境退化，也就是说，在生材料加工过程中，带来更少污染和更少对自然环境破坏。Also，in some materials manufacturing processes，toxic substances are produced，and the ecological impact of theirdisposal must be considered.Many materials that we use are derived from resources that are nonrenewable，that is，not capable of being regenerated.These include polymers，for which the prime raw material is oil，and some metals. These nonrenewable resources aregradually becoming depleted.译文：也，在某些材料生产过程中，有毒物质产生了，并且它们处置对生态产生影响必要加以考虑。咱们使用许多材料来源于不可再生资源，不可再生也就是说不能再次生成。这些材料涉及聚合物，最初原生材料是油和某些金属。这些不可再生资源逐渐变得枯竭which necessitates：1) the discovery of additional reserves，2) the development of new materials having comparable properties with less adverse environmental impact，and/or 3) increased recycling efforts and the development of new recycling technologies.译文：下面是必要：1）发现此外储藏，2）开发拥有较少负环境影响新材料，3)增长循环努力并且开发新循环技术。As a consequence of the economics of not only production but also environmental impact and ecological factors，it isbecoming increasingly important to consider the cradle-to-grave life cycle of materials relative to the overall manufacturing process.译文：成果，不但是生产，并且环境影响和生态因子，和材料整个生产过程紧密有关材料“毕生”生命周期考虑变得越来越重要。Unit3 Atomic Structure of Materials 1 众所周知 所有物质都是由原子构成。在下面周期表中咱们可以懂得仅仅大概有100各种不同种类原子存在于整个宇宙中，从咱们呼吸空气，到各种各样性质迥异金属成千上万物种均是由一百各种原子构成。金属与陶瓷有不同体现行为，陶瓷又与聚合物有所差别。物质性能取决于构成她们原子类型以及原子结合方式。材料构造可以依照咱们因此为各种特性数量级来分类，三种最常用重要构造上分类普通按尺寸增大列出它们是，原子构造是指不可见构造例如原子间结合方式以及原子排布。微观构造是指不能同肉眼观测到而能用显微镜观测到构造。宏观构造是指可以用肉眼直接观测到构造。 2 原子构造重要影响物质化学性质、物理性质、耐热性、电性、磁性、光学性质。微观构造和宏观构造也能影响这些性质但它们普通在力学性质和化学反映速率方面影响更大。材料性能为材料构造提供了一定线索。金属具备强度就阐明构成她原子是通过很强成健能力结合在一起.然而由于金属经常成型，这些结合力必要容许原子运动。为了理解材料构造，咱们必要懂得原子所呈现类型，原子是如何排布、如何结合。 3 从基本化学咱们懂得任何元素原子构造都是有被电子环绕带正电原子核构成。一种元素原子数目显示了原子核中带正电质子数。为了拟定在一种原子里有多少中子，只需要把原子数目从原子重量中减去。 4 原子具备平衡电荷。因而，普通有和质子数目相似带负电荷电子环绕在原子核周边。咱们都懂得电子以不同能量存在，那些环绕在原子核周边电子可以以便以为是一种能源层。例如。镁原子序数是12 最内层有两个电子 8个电子，最外层有两个电子。 所有化学键都包括电子。如果原子共用一种或各种电子时她们会保持很紧密。当原子没有某些填充电子层时，它们会处在最稳定状态。如果一种原子在电子层上仅有几种电子那么它就趋向于失去电子使电子层变空。这些即是金属元素。当金属原子结合，金属键就浮现了。Unit10IntroductiontoCeramicMaterialsThewordceramicisderivedfromtheGreekkeramos,whichmeanspottersclayorpottery.ItsoriginisaSanskrittermmeaningtoburn.SotheearlyGreeksusedkeramouswhendescribingproductsobtainedbyheatingclay-containingmaterials.Thetermhaslongincludedallproductsmadefromfiredclay,forexample,bricks,fireclayrefractories,sanitaryware,andtableware.“陶瓷”这个词是来自希腊keramos，这意味着“陶土”或“陶”。它来源是梵文术语，意思是“燃烧”。因而，初期希腊人用“keramous”描述加热含粘土物料获得产品。这个词早已涉及所有陶土制成产品，例如，砖，粘土质耐火材料，卫生洁具，餐具。In1822,refractorysilicawerefirstmade.Althoughtheycontainednoclay,thetraditionalceramicprocessofshaping,drying,andfiringwasusedtomakethem.Sothetermceramic,whileretainingitsoriginalsenseofaproductmadefromclay,begantoincludeotherproductsmadebythesamemanufacturingprocess.Thefieldofceramics(broaderthanthematerialsthemselves)canbedefinedastheartandscienceofmakingandusingsolidarticlesthatcontainastheiressentialcomponentaceramic.Thisdefinitioncoversthepurificationofrawmaterials,thestudyandproductionofthechemicalcompoundsconcerned,theirformationintocomponents,andthestudyofstructure,composition,andproperties.1822年，耐火材料二氧化硅被初次提出。虽然她们中没有粘土，老式陶瓷塑造过程，干燥和烧成使用，使它们。因此说，“陶瓷”，同步保存其本来意义上粘土制成产品，开始向涉及由同一制造工艺制成其她产品。陶瓷比材料自身更广泛领域可以被定义为制作和使用具有固体文章作为自己重要构成某些陶瓷艺术和科学。这个定义涵盖了原料净化，研究和生产关于化学成分，她们到组件形成，构造，构成和性质研究。Ceramicsareusuallyassociatedwithmixedbonding-acombinationofcovalent,ionic,andsometimesmetallic.Theyconsistofarraysofinterconnectedatoms;therearenodiscretemolecules.Thischaracteristicdistinguishesceramicsfrommolecularsolidssuchasiodinecrystals(composedofdiscreteI2molecules)andparaffinwax(composedoflong-chainalkanemolecules).Italsoexcludesice,whichiscomposedofdiscreteH20moleculesandoftenbehavesjustlikemanyceramics.Themajorityofceramicsarecompoundsofmetalsormetalloidsandnonmetals.Mostfrequentlytheyareoxides,nitrides,andcarbides.陶瓷普通与“混合”接合共价键，离子，有时金属结合。她们构成互相联系原子阵列;没有离散分子。这一特点区别，如碘晶体（离散碘分子构成）和石蜡（长链烷烃分子构成）分子固体陶瓷。它也排除了冰，这是由离散水分子，往往体现就像许多陶瓷。大多数陶瓷，金属或非金属化合物和非金属。她们最常用氧化物，氮化物和碳化物。However,diamondandgraphitearealsoclassifiedasceramics.Theseformsofcarbonareinorganicinthemostbasicmeaningoftheterm:theywerenotpreparedfromthelivingorganism.然而，金刚石和石墨也被归类为陶瓷。这些形式碳是无机一词最基本含义：她们不准备从活有机体。GeneralProperties普通属性Ceramicsgenerallyhavespecificpropertiesassociatedwiththem.Wewilllookatsomepropertiesandseehowcloselytheymatchourexpectatio