-
1
/
19
Unit1
：
材料科学石器时代
肉眼青铜器时代
光学性质集成电路
机械
(
力学
)
强度热导率
1.
材料科学指的是研究存于材料的结构和性能的相互关系。相反，
材料工程
指的是，在基于材料结构和性能的相互关系的基础上，
开发和设计预先设定好具备若干性
能的材料。
2.
< br>实际上，固体材料的所有重要性质可以概括分为六类：机械、
电学、热学、磁学、
光学和腐蚀降解性。
3.
除了结构和性质，材料科学和工程还有其他两个重要的组成部
分：即加工
和性能。
4.
工程师与科学家越熟悉材料的结构
-
性质之间的各种相互关
系
以及材料的加工技术，
根据这些原则，
他或她对材料的明智选择
将越来越熟练和精确。
5.
只有在极少数情况下材料在具有
最优或理想的综合性质。因此，
有必要对材料的性质进行平衡。
Interdispline dielectric constant
Solid materials
heat capacity
Mechanical properties
electro
-
magnetic radiation
Materials
processing elasticity modulus
1.
直到最近，科学家才终于了解材
料的结构要素与其特性之间的
关系。
2
/
19
It was not
until relatively recent times that scientists came
to
understand the relationship between
the structural elements of
materials
and their properties .
2.
材料工程学主要解决材料的制造问题和材料的应用问题。
Material engineering mainly
solve the problems of materials
processing and materials application.
3.
材料的加工过程不但决定了材料
的结构，同时决定了材料的特
征和性能。
Materials processing
process determines not only their structure
but also their characteristic and
performance.
4.
材
料的力学性能与其所受外力或负荷而导致的形变有关。
Material mechanical properties is
relative with(relates with)its
deformation coming from(resulting from,
due to ) outside(applied)
force or
load.
Unit2
：
复合材料游离电子
先进材料刚度、刚性
半导体生物材料
智能材料纳米工程材料
1.
金属导电、导热能力特别强，对可见光不透明；一个抛光的金
属表面具有光泽。
2.
陶瓷是典型的绝热、绝缘体，在对高温和苛刻环境的抵抗力方
面，优于金属和高聚物。
3.<
/p>
应用与高技术领域的材料有时候被称为先进材料。
3
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19
4.
响应
外加电场
(
或电压
)
< br>，压电陶瓷会膨胀和收缩；相反的，当
尺寸改变时，压电陶瓷也会产生一个电场。
5.
随着
扫面探针显微镜的问世，这种显微镜允许观察单个原子或
者分子，
使得操作和移动原子和分子形成新的结构、
基于简单原
子水平
上设计新材料成为可能。
Advangced materials ceramic
materials
High
-
performance
materials clay minerals
Alloys implant
Glass fiber carbon nanotube
1
、金属元素有许多有利电子，金属
材料的许多性质可直接归功
于这些电子。
Metallic materials have
large numbers of nonlocalized
electrons
，
many properties of
metals are directly attributable to these
electrons.
2
、许多聚合物材料是有机化合物，并具有大的分子结构。
Many of polymers are
organic compounds,and they have very large
molecular structures.
3
、半导体材料的电性特征介于导体材料（如金属、金属合金）
与绝缘体（陶瓷材料和聚合体材料）之间。
Semiconductors have electrical
properties that are intermediate
between the electrical conductors ( and
metal alloys )and
insulators (cs and
polymers ).
4
、生物
材料不能产生毒性，并且不许与人体组织互相兼容。
Biomaterials must not produce toxic
substances and must be
compatible with
body tissues.
4
/
19
Unit3
：
肉眼过渡元素
力学性能原子序数
基础
(
元素
)
化学带正电的质子
1.<
/p>
金属行为不同于陶瓷，陶瓷行为不同于高聚物。
2.
原子结构主要影响材料的化学性
能、物理性能、热性能、电学
性能、磁学性能、光学性能，微观结构和宏观结构也影响这
些性
能但更主要影响材料的力学性能和化学反应速率。
3.
金属的强度表明这些原子靠强键
结合。
4.
元素原子序数表明原子核中带正电的质子数目。原子量表明原
子核中有多少个质子和中
子。
Microstructure macrostructure
Chemical
reaction atomic weight
Balanced electric charge positively
charge nucleus
1
、从我们呼吸的空气到各种各样性质迥异的金属，成千上完中
物质均是由
100
多种院子组成的。
These same 100 atoms form
thousands of different substances
ranging from the air we breathe to the
metals of various properties.
< br>2
、事实证明金属原子是通过很强的键结合在一起的。
The facts suggests that
metal atoms are held together by strong
bonds.
5
/
19
<
/p>
3
、
微观结构是指能够通过显微镜观察到
的而不是用肉眼直接观
察到的结构，宏观是指可以直接用肉眼观察到的结构。
Microstructure
indicates features that cannot be seen with the
naked eye,but macrostructure indicates
features that can be seen
with the
naked eye.
4
、原子核
中质子和中子的量的综合就是原子量。
The combination(total) of protons and
neutrons in the nucleus is
the atomic
weight of an atom.
Unit4
：
相转变温度比重
热导率熔点
重力加速度磁导率
1.
物体密度比水轻时将漂浮在水面，密度比水大时将下沉。类似
第，比重小于
1
的物体将漂浮，比重大于
1
的物体将下沉。
<
/p>
2.
使磁力线相互分开，导致磁通量比真空小，这种材料被称为反
磁性材料。使磁通集中、相对磁导率大于
1
小于或等于
10
的材
料被称为顺磁
性材料；使磁通集中、相对磁导率大于
10
的材料
被称为铁磁性材料。
3
.
某些铁电材料，特别是粉末状态或者叠层状态的铁、钢、镍合
金，他们的相对磁导率可以大到
1000000
。反磁性材料的
磁导率
小于
1
但是相对磁导率远远小于
1
的物质还没有被发现。
4.
当顺磁性或铁磁性芯被插入到线
圈中时，磁感应强度是空气芯
时的μ
r
倍。
Relative
density boling poingt magnetic induction
6
/
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Thermal condution glass transition
temperature nonferrous metal
1.
化学性质是用来描述一种物质是
怎样变成另外一种完全不同
的物质的性质。
Chemical properties are
those that discribe how a substance
changes into a completely different
one.
2.
相变是一种物理性质
，并且物质存在四种相：固相、液相、气
相和等离子体。
Phase transition is a
physical property and matter can exist in four
phases :solid ,liquid , gas and plasma.
3.
当温度低于熔点时，聚合物的晶
体结构破坏，但其分子任然连
接在分子链上，从而形成一种柔软和柔顺性材料。
Instead , at some
temperature below the melting point ,polymers
start to lose their crystalline
structure but the molecules remain
linked in chains , which results in a
soft and pliable material.
5.
在工程应用中，渗透率通常用相对值而不是绝对值表示。
In engineering applications
, permeability is often expressed in
relative , rather than in absolute ,
terms .
Unit5
：
服役期限纵向方向
动态或循环载荷初始
xx
塑性形变局部形变
1.
金属的力学性质决定了材料使用范围，和服役期限。
7
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2.
因此
，
为了确定力学性质，
一般需要做大量实验，
< br>报道的值一
般是平均值或者经过计算的统计学上的最小值。
3.
材料受载方式很大程度上决
定了其力学性质，同时也在很大程
度上决定了零部件怎样失效或者是否失效，
以及在失效发生以前，
是否会给出预警信号。
4.
但是，承受弯曲载荷的棒其应力
分布状态与垂直法线轴的距离
有关。
5.
低于一个被称为屈服极限的临界应力时，材料仅仅发生弹性
形
变。
test specimen static
loading applied force normal axis
engineering strain critical
stress yield strength stress area
stress
-
strain
curve
1.
通常，
温度高于室温时，
金属合金的强度性质降低，<
/p>
而延展性、
破碎韧度和拉伸性能增强。
Temperature above room
temperature usually cause a decrease in
the strength properties of metallic
alloys
，
but a nincrease in
ductility,fracture toughness and
elongation.
2.
从材
料的角度来说，应力是一种在材料内部所分布的力，它可
以平衡所施加的负荷并与其发生
相互作用。
From the
perspective of what is happening within a material
,stress
is the internal distribution of
forces within a body that balance and
react to the loads applied to it.
3.
工程应变可定义为：所施加立方
向上的材料的改变量与材料原
始长度的比值。
Engineering strain is
defined as the amount of deformation in the
direction of the applied force divided
by the initial length of the
material .
8
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4.
高强
度和高延展性的材料比低强度和地延展性的材料的韧性
高。
A
material with high stress and high ductility will
have more
toughness than a material
with low strength and low ductility
Unit7
：
2xx
导带碱金属
原子半径轨道能量重叠
离子晶格固溶体
< br>1.
化学上，金属被定义为这样一种元素：容易失去电子行程正离
子、容易和其他金属原子形成金属键。
2.
金属键的非方向性被认为是金属延展性的主要原因。
< br>
3.
共价键晶体只有打破原
子间价键才能发生形变，因此导致了晶
体破碎。
4.
为一些高性能场合应用，如喷气
式发动机，特殊设计的合金可
以包含
10
种以上元素。
3xx
delocalized electrons
electrical structure
alkali
-
earth
metals electrochemical cell
nuclear charge electrical
conductivity
1<
/p>
、金属有时被描述为由游离电子团包围的正离子晶格。
Metals are sometimes
described as a lattice of positive ions
surrounded by a cloud of delocalized
electrons.
2
、通常地
，金属具有良好的导电性和导热性，具有金属光泽，
密度较大，并且具有在压力下变形而
不会断裂的能力。
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Metals in general have superior
electric and thermal
conductivity,high
luster and density and the ability to be deformed
under stress without cleaving.
3
、合金是指两种或两种以上的元素
形成的固溶体混合物，其中
主要组分为金属。
An alloy is a mixture of
two or more elements in solid solution in
which the major component is a metal.
4
、不同比率的金属结合成为合金可
以改变纯金属的性质，从而
产生所需要的性能。
Combining different ratios
of metals as alloys modifies the
properties of pure metals to produe
desirable characteristics.
Unit8
：
高性能
合金机械
(
力学
)
强度
单晶合金抗氧化腐蚀性
沉淀强化晶格
1.
超级合金的发展高度依赖于化学和工艺的革新、主要由航空和
< br>能源工业推动。
2.
抗蠕变依赖于在晶体结构中降低位错移动速度。
3.
超级合金加工技术的历史发展导
致了超级合金使用温度的巨
大提高。
4.
单晶超级合金材料是以一种单晶体状体态而形成的，这种单
晶
体是应用一种修正的定性凝固技术被制造出来的，
因此单晶超
级
合金材料中没有晶界。
Face centered
cubic crystal structure turbine inlet temperature
10
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Metallic material phase stability
Nuclear
reaction synthesis of nanoparticles
1. Superalloys typically
have an austenitic
face
-
centered cubic
crystal structure. lloysare used where
there is a need for
high temperature
strength and corrosion /oxidation resistance,
according to their properties. largest
applications of
superalloys are the
following:
-
-
-
-
-
-
-
-
-
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