【正文】 dh2011jxsh@。競賽獎品豐厚，學(xué)院老師高度重視這次競賽，希望各班班長能重視此事并且積極宣傳，希望各班同學(xué)們能積極參與此次活動。第五篇：材料學(xué)專業(yè)英語詞匯材料學(xué)專業(yè)英語詞匯化學(xué)元素（elements）化學(xué)元素，簡稱元素，是化學(xué)元素周期表中的基本組成，現(xiàn)有113種元素，其中原子序數(shù)從93到113號的元素是人造元素。物質(zhì)(matter)物質(zhì)是客觀實(shí)在，且能被人們通過某種方式感知和了解的東西,是元素的載體。材料(materials)材料是能為人類經(jīng)濟(jì)地、用于制造有用物品的物質(zhì)?；瘜W(xué)纖維(manmade fiber, chemical fiber)化學(xué)纖維是用天然的或合成的高聚物為原料，主要經(jīng)過化學(xué)方法加工制成的纖維?？煞譃樵偕w維、合成纖維、醋酯纖維、無機(jī)纖維等。芯片（COMS chip）芯片是含有一系列電子元件及其連線的小塊硅片，主要用于計(jì)算機(jī)和其他電子設(shè)備。光導(dǎo)纖維（optical waveguide fibre）光以波導(dǎo)方式在其中傳輸?shù)墓鈱W(xué)介質(zhì)材料，簡稱光纖。激光(laser)（light amplification by stimulated emission of radiation簡寫為： laser）激光是利用輻射計(jì)發(fā)光放大原理而產(chǎn)生的一種單色（單頻率）、定向性好、干涉性強(qiáng)、能量密度高的光束。超導(dǎo)(Superconduct)物質(zhì)在某個溫度下電阻為零的現(xiàn)象為超導(dǎo)，我們稱具有超導(dǎo)性質(zhì)的材料為超導(dǎo)體。仿生材料(biomimetic matorials)仿生材料是模仿生物結(jié)構(gòu)或功能，人為設(shè)計(jì)和制造的一類材料。材料科學(xué)(materials science)材料科學(xué)是一門科學(xué)，它從事于材料本質(zhì)的發(fā)現(xiàn)、分析方面的研究，它的目的在于提供材料結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一描繪，或給出模型，并解釋這種結(jié)構(gòu)與材料的性能之間的關(guān)系。材料工程(materials engineering)材料工程屬技術(shù)的范疇目的在于采用經(jīng)濟(jì)的而又能為社會所接受的生產(chǎn)工藝、加工工藝控制材料的結(jié)構(gòu)、性能和形狀以達(dá)到使用要求。材料科學(xué)與工程(materials science and engineering)材料科學(xué)與工程是研究有關(guān)材料的成份、結(jié)構(gòu)和制造工藝與其性能和使用性能間相互關(guān)系的知識及這些知識的應(yīng)用，是一門應(yīng)用基礎(chǔ)科學(xué)。材料的成份、結(jié)構(gòu)，制造工藝，性能及使用性能被認(rèn)為是材料科學(xué)與工程的四個基本要素。成份(position)成分是指材料的化學(xué)組成及其所占比例。組織、結(jié)構(gòu)(morphology、structure)組織結(jié)構(gòu)是表示材料微觀特征的。組織是相的形態(tài)、分布的圖象，其中用肉眼和放大鏡觀察到的為宏觀組織，用顯微鏡觀察到的為顯微組織，用電子顯微鏡觀察到的為電子顯微組織。結(jié)構(gòu)是指材料中原子或分子的排列方式。性能（property）性能是指材料所具有的性質(zhì)與效用。工藝(process)工藝是將原材料或半成品加工成產(chǎn)品的方法、技術(shù)等。使用性能(performance)材料在具體的使用條件和環(huán)境下所表現(xiàn)出來的行為 電負(fù)性(electro negativity)周期表中各元素的原子吸引電子能力的一種相對標(biāo)度為電負(fù)性，又稱負(fù)電性。元素的電負(fù)性愈大,吸引電子的傾向愈大,非金屬性也愈強(qiáng)。電負(fù)性的定義和計(jì)算方法有多種,每一種方法的電負(fù)性數(shù)值都不同,比較有代表性的有3種:①LC鮑林提出的標(biāo)度。根據(jù)熱化學(xué)數(shù)據(jù)和分子的鍵能,計(jì)算其他元素的相對電負(fù)性。②RS密立根從電離勢和電子親合能計(jì)算的絕對電負(fù)性。③AL阿萊提出的建立在核和成鍵原子的電子靜電作用基礎(chǔ)上的電負(fù)性。利用電負(fù)性值時(shí),必須是同一套數(shù)值進(jìn)行比較。離子鍵(ionic bond)離子鍵是通過異性電荷之間的吸引產(chǎn)生的化學(xué)結(jié)合作用，又稱電價(jià)鍵。電離能小的金屬原子(如 堿金屬)和電子親合能大的非金屬原子(如鹵素)接近時(shí),前者將失去電子形成正離子,后者將獲得電子形成負(fù)離子,正負(fù)離子通過庫侖作用相互吸引。當(dāng)這種吸引力與離子的電子云之間的排斥力達(dá)到平衡時(shí),形成穩(wěn)定的以離子鍵結(jié)合的體系。共價(jià)鍵(covalent bond)共價(jià)鍵是原子之間通過共享電子而產(chǎn)生的化學(xué)結(jié)合作用。典型的共價(jià)鍵存在于同核雙原子分子中,由每個原子提供一個電子構(gòu)成成鍵電子對。這對電子的自旋方向相反,集中在中間區(qū)域,并吸引帶正電的兩個原子的核心部分而把它們結(jié)合起來。在異核雙原子分子中,2個原子的核心部分對成鍵電子的吸引力不同,成鍵電子偏向一方金屬鍵(metallic bond)使金屬原子結(jié)合成金屬的相互作用。金屬原子的電離能低,容易失去電子而形成正離子和自由電子,正離子整體共同吸引自由電子而結(jié)合在一起。金屬鍵可看作高度離域的 共價(jià)鍵 ,但沒有飽和性和方向性。金屬鍵的顯著特征是成鍵電子可在整個聚集體中流動,這使金屬呈現(xiàn)出特有的屬性:良好的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性、高的熱容和熵值、延展性和金屬光澤等。分子鍵(molecule bond)惰性氣體分子間是靠分子鍵結(jié)合的，其實(shí)質(zhì)是分子偶極矩間的庫侖相互作用，這種結(jié)合鍵較弱。其分子間相互作用力為范德華力。氫鍵(hydrogen bond)一個與電負(fù)性高的原子X共價(jià)結(jié)合的氫原子(XH)帶有部分正電荷,能再與另一個電負(fù)性高的原子(如Y)結(jié)合,形成一個聚集體XH…Y的化學(xué)結(jié)合作用。X、Y原子的電負(fù)性越大、半徑越小, 則形成的氫鍵越強(qiáng)。例如,FH…F是最強(qiáng)的氫鍵。氫鍵表面上有飽和性和方向性:一個H原子只能與兩個其他原子結(jié)合,XH…Y要盡可能成直線。但氫鍵H…Y之間的作用主要是離子性的,呈現(xiàn)的方向性和飽和性主要是由X和Y之間的庫侖斥力決定的。氫鍵的鍵能比較小,通常只有17～25千焦/摩爾。但氫鍵的形成對物質(zhì)的性質(zhì)有顯著影響,例如使熔點(diǎn)和沸點(diǎn)升高。溶質(zhì)與溶劑之間形成氫鍵,使溶解度增大。在核磁共振譜中氫鍵使有關(guān)質(zhì)子的化學(xué)位移移向低場。在紅外光譜中氫鍵XH…Y的形成使XH的特征振動頻率變小并伴有帶的加寬和強(qiáng)度的增加。氫鍵的形成決定蛋白質(zhì)分子的構(gòu)象,在生物體中起重要的作用。晶體(crystal)微粒(原子、分子或離子)在空間呈三維周期性規(guī)則排列的固體。自然界的物質(zhì)有3種存在形態(tài),即氣體、液體和固體, 固體物質(zhì)又有晶體和非晶態(tài)之分,例如玻璃是非晶態(tài)物質(zhì)。固體物質(zhì)中絕大多數(shù)都是晶體,如金屬、合金、硅酸鹽,大多數(shù)無機(jī)化合物和一些有機(jī)化合物,甚至植物纖維都是晶體。有些晶體具有規(guī)則的多面體外形,如水晶,稱為單晶體。有些則沒有規(guī)則整齊的外形,如金屬,整個固體是由許多取向隨機(jī)的微小單晶顆粒組合而成,這樣的固體稱為多晶體。晶體的一切性質(zhì)無不與其內(nèi)部結(jié)構(gòu)有三維周期性這個特征密切相關(guān),如晶體具有固定的熔點(diǎn)、各向異性、對稱性、能使X射線發(fā)生衍射。固體物質(zhì)是否為晶體,一般用X射線衍射法予以鑒定。另外，晶體還具有對稱性。準(zhǔn)晶（Quasicrystal）準(zhǔn)晶是同時(shí)具有長程準(zhǔn)周期平移性和非晶體學(xué)旋轉(zhuǎn)對稱性的固態(tài)有序相。準(zhǔn)周期性和非晶體學(xué)對稱性構(gòu)成了準(zhǔn)晶結(jié)構(gòu)的核心特征。非晶（amorphism）與晶體不同，非晶體原子排列是短程有序、長程無序，固體的性能是各向同性的。液晶（liquid crystal）液晶態(tài)是介于三維有序晶態(tài)與無序晶態(tài)之間的一種中間態(tài)。在熱力學(xué)上是穩(wěn)定的，它既具有液體的易流動性，又具有晶體的雙折射等各向異性的特征。處于液晶態(tài)的物質(zhì)，其分子排列存在位置上的無序性，但在取向上仍有一維或二維的長程有序性，因此液晶又可稱為“位置無序晶體”或“取向有序液體”。液晶材料都是有機(jī)化合物，有小分子也有高分子，其數(shù)量已近萬種，通常將其分為二大類，熱致液晶和溶致液晶。熱致液晶只在一定溫度范圍內(nèi)呈現(xiàn)液晶態(tài)，即這種物質(zhì)的晶體在加熱熔化形成各向同性的液體之前形成液晶相。熱致液晶又有許多類型，主要有向列型、近晶型和膽甾型。溶致液晶是一種只有在溶于某種溶質(zhì)中才呈現(xiàn)液晶態(tài)的物質(zhì)。基元(element)組成晶體的原子、離子、分子或原子團(tuán)統(tǒng)稱稱為晶體的基本結(jié)構(gòu)單元，簡稱基元。點(diǎn)陣(lattice)晶體基元周期性排列的點(diǎn)的集合，它就稱為“晶格”（或點(diǎn)陣），這些點(diǎn)被稱為格點(diǎn)。因此，可以說晶體的結(jié)構(gòu)是由組成晶體的基元加上空間點(diǎn)陣來決定的。晶胞(crystal cell)晶胞是晶體的基本結(jié)構(gòu)單位。反映晶體結(jié)構(gòu)三維周期性的晶格將晶體劃分為一個個彼此互相并置而等同的平行六面體,即為晶胞。晶胞包括兩個要素:一是晶胞的大小、型式。另一是晶胞的內(nèi)容,前者主要指晶胞參數(shù)的大小,即平行六面體的邊長a、b、c和夾角α、β、γ的大小, 以及與晶胞對應(yīng)的空間點(diǎn)陣型式,即屬于簡單格子P還是帶心格子I、F或C等。后者主要指晶胞中有哪些原子、離子以及它們在晶胞中的分布位置等。面心立方結(jié)構(gòu)（fcc——facecenteredcubic），體心立方結(jié)構(gòu)（bcc——bodycenteredcubic）和密排六方結(jié)構(gòu)（hcp——hexagonal closepacked）金屬所具有的典型晶體結(jié)構(gòu)為面心立方結(jié)構(gòu)（fcc）（圖227），體心立方結(jié)構(gòu)（bcc）（圖228）和密排六方結(jié)構(gòu)（hcp）（圖229），皆屬于立方結(jié)構(gòu)晶系。具有面心立方結(jié)構(gòu)的常見金屬有: γFe、Al、Ni、Cu、Ag、Au、Pt，等 具有體心立方結(jié)構(gòu)的常見金屬有：βTi、V、Cr、αFe、βZr、Nb、Mo、Ta、W等具有密排六方結(jié)構(gòu)的常見金屬有：αTi、αZr、Co、Mg、Zn等離子鍵(ionic bond)離子鍵是通過異性電荷之間的吸引產(chǎn)生的化學(xué)結(jié)合作用，又稱電價(jià)鍵。電離能小的金屬原子(如 堿金屬)和電子親合能大的非金屬原子(如鹵素)接近時(shí),前者將失去電子形成正離子,后者將獲得電子形成負(fù)離子,正負(fù)離子通過庫侖作用相互吸引。當(dāng)這種吸引力與離子的電子云之間的排斥力達(dá)到平衡時(shí),形成穩(wěn)定的以離子鍵結(jié)合的體系。離子鍵的特征是作用力強(qiáng),而且隨距離的增大減弱較慢。作用不受方向性和飽和性的限制,一個離子周圍能容納多少個異性離子及其配置方式,由各離子間的庫侖作用決定。以離子鍵結(jié)合的體系傾向于形成晶體,以便在一個離子周圍形成盡可能多的離子鍵,例如NaCl分子傾向于聚集為NaCl晶體,使每個鈉(或氯)離子周圍的離子鍵從1個變?yōu)?個。硅酸鹽結(jié)構(gòu)(silicate structure)硅酸鹽結(jié)構(gòu)是一種共價(jià)晶體的結(jié)構(gòu)，硅酸鹽的基本結(jié)構(gòu)單元就是 四面體(圖233)，硅原子位于氧原子四面體間隙中，每個氧原子外層只有7個電子，為1價(jià)，還能和其他金屬離子鍵合，其中Si的配位數(shù)是4，氧的配位數(shù)是2，SiOSi的結(jié)合鍵間鍵角接近145176。這種硅氧四面體可以孤立地在結(jié)構(gòu)中存在，如鎂橄欖石Mg2SiO4，鋯英石ZrSiO4等；也可以通過其頂點(diǎn)互相連接；除可以連成骨架狀外，還可以連成鏈狀和層狀（圖234）。莫萊石就是鏈狀硅酸鹽，高嶺土和滑石則是層狀硅酸鹽。離子晶體結(jié)構(gòu)(ion crystal structure)離子晶體是由正負(fù)離子通過離子鍵，按一定方式堆積起來而形成的，也就是說，離子晶體的基元是離子而不是原子了，這些離子化合物的晶體結(jié)構(gòu)必須確保電中性，而又能使不同尺寸的離子有效地堆積在一起。多數(shù)鹽類，堿類（金屬氫氧化物）及金屬氧化物都形成離子晶體。周期性(periodicity)對空間點(diǎn)陣，可以看成是由幾何點(diǎn)沿空間三個不共面的方向各按一定距離無限重復(fù)地平移構(gòu)成（圖220），每個方向的一定平移距離稱為該點(diǎn)陣在該方向的周期，故周期性也可以稱之為平移對稱性。理想晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是組成晶體的原子、分子或原子團(tuán)等在三維空間中有規(guī)則地周期性重復(fù)排列，這種周期性排列是晶體最基本的特點(diǎn)，也是研究晶體各種物理性質(zhì)的重要基礎(chǔ)。對稱性(symmetry)晶體的對稱性是指晶體經(jīng)過某種幾何變換（平移、旋轉(zhuǎn)等操作）仍能恢復(fù)原狀的特性。配位數(shù)(CN——coordination number)對于簡單晶格，配位數(shù)CN為晶格中任一原子周圍最近鄰且等距離的原子數(shù)；致密度(堆積因子)（Packing factor）原子體積占總體積的百分?jǐn)?shù)。若以一個晶胞來計(jì)算，致密度就是晶胞中原子體積與晶胞體積之比，即k=nv/V，其中v為單個原子的體積，V為晶胞體積，n為一個晶胞中的原子數(shù)。離子半徑（ionic radius）離子半徑是反映 離子大小的一個物理量。離子可近似視為球體,離子半徑的導(dǎo)出以正、負(fù)離子半徑之和等于 離子鍵 鍵長這一原理為基礎(chǔ),從大量X射線晶體結(jié)構(gòu)分析實(shí)測鍵長值中推引出離子半徑。離子半徑的大小主要取決于離子所帶電荷和離子本身的電子分布,但還要受離子化合物結(jié)構(gòu)型式(如配位數(shù)等)的影響。負(fù)離子配位多面體(Anion coordination polyhedron)負(fù)離子配位多面體指的是離子晶體結(jié)構(gòu)中，與某一個正離子成配位關(guān)系而且相鄰的各個負(fù)離子中心線所構(gòu)成的多面體。空位(vacancy)如果晶格中某格點(diǎn)上的原子空缺了，則稱為空位，這是晶體中最重要的點(diǎn)缺陷。間隙原子(interstice)脫位原子有可能擠入格點(diǎn)的間隙位置，形成間隙原子。色心(color center)離子晶體的某些點(diǎn)缺陷是有效電荷的中心，他們可能束縛電子，這種缺陷的電子結(jié)構(gòu)能吸收可見光而使該晶體著色，故稱這種能吸收可見光的晶體缺陷為色心。刃位錯、螺位錯(edge dislocation、screw dislocation)晶體中由于滑移或晶體失配,原子或離子排列的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)發(fā)生畸變的線型缺陷軌道稱為位錯線,簡稱位錯(dislocation)。晶體中位錯的基本類型為刃型位錯和螺型位錯。圖247是刃型位錯模型，可以看到，與完整晶格相比，它多了一個半原子面，而且這個半原子面象個“劈”一樣，楔入完整晶體，終止于晶體中，面的邊緣是一條線，這條線周圍若干個原子距離內(nèi)的原子的規(guī)則排列遭到破壞，這就形成了刃位錯。如果讓晶體中的一部分在切應(yīng)力作用下滑移，如圖247所示，可以發(fā)現(xiàn)，發(fā)生滑移與未發(fā)生滑移的交界處也是一條直線，其附近原子的規(guī)則排列也被破壞了，如圖248所示，這些原子呈螺旋狀分布，稱這種位錯為螺型位錯。晶界（grain boundary）不同取向的晶粒之間的界面。孿晶界(twin boundary)孿晶間的界面叫孿晶界，其界面兩側(cè)的原子排列成鏡面對稱。相(phase)相是指系統(tǒng)中的物質(zhì)結(jié)構(gòu)均勻的部分。氣體在平衡條件下，不論有多少組分，都是均勻的，因此氣相只有一種，固體內(nèi)部就比較復(fù)雜了，在固體材料中，具有同樣聚集狀態(tài)，同樣原子排列特征性