材料科学与工程专业英语第10章翻译

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1、ThewordceramicisderivedfromtheGreekkeramos,whichmeanspottersclayorpottery.ItsoriginisaSanskrittermmeaningtoburn.SotheearlyGreeksusedkeramouswhendescribingproductsobtainedbyheatingclay-containingmaterials.Thetermhaslongincludedallproductsmadefromfiredclay,forexample,bricks,fireclayrefractories,sanita

2、ryware,andtableware.“陶瓷”这个词是来自希腊keramos,这意味着“陶土”或“陶”。它的起源是梵文术语，意思是“燃烧”。因此，早期的希腊人用“keramous”描述加热含粘土的物料获得的产品。这个词早已包括所有陶土制成的产品，例如，砖，粘土质耐火材料，卫生洁具，餐具。In1822,refractorysilicawerefirstmade.Althoughtheycontainednoclay,thetraditionalceramicprocessofshaping,drying,andfiringwasusedtomakethem.Sothetermceramic,w

3、hileretainingitsoriginalsenseofaproductmadefromclay,begantoincludeotherproductsmadebythesamemanufacturingprocess.Thefieldofceramics(broaderthanthematerialsthemselves)canbedefinedastheartandscienceofmakingandusingsolidarticlesthatcontainastheiressentialcomponentaceramic.Thisdefinitioncoversthepurific

4、ationofrawmaterials,thestudyandproductionofthechemicalcompoundsconcerned,theirformationintocomponents,andthestudyofstructure,composition,andproperties.1822年，耐火材料二氧化硅被首次提出。虽然他们中没有粘土，传统陶瓷的塑造过程，干燥和烧成使用，使它们。所以说，“陶瓷”，同时保留其原来意义上的粘土制成的产品，开始向包括由同一制造工艺制成的其他产品。陶瓷比材料本身更广泛的领域可以被定义为制作和使用含有固体的文章作为自己的重要组成部分陶瓷艺术和科学

5、。这个定义涵盖了原料的净化，研究和生产有关的化学成分，他们到组件的形成，结构，组成和性质的研究。Ceramicsareusuallyassociatedwithmixedbonding-acombinationofcovalent,ionic,andsometimesmetallic.Theyconsistofarraysofinterconnectedatoms;therearenodiscretemolecules.Thischaracteristicdistinguishesceramicsfrommolecularsolidssuchasiodinecrystals(composedo

6、fdiscreteI2molecules)andparaffinwax(composedoflong-chainalkanemolecules).Italsoexcludesice,whichiscomposedofdiscreteH20moleculesandoftenbehavesjustlikemanyceramics.Themajorityofceramicsarecompoundsofmetalsormetalloidsandnonmetals.Mostfrequentlytheyareoxides,nitrides,andcarbides.陶瓷通常与“混合”接合的共价键，离子，有时

7、金属结合。他们组成的相互联系的原子阵列;没有离散的分子。这一特点区分，如碘晶体(离散碘分子组成)和石蜡(长链烷烃分子组成)分子固体的陶瓷。它也排除了冰，这是由离散的水分子，往往表现就像许多陶瓷。大多数陶瓷，金属或非金属化合物和非金属。他们最常见的氧化物，氮化物和碳化物。However,diamondandgraphitearealsoclassifiedasceramics.Theseformsofcarbonareinorganicinthemostbasicmeaningoftheterm:theywerenotpreparedfromthelivingorganism.然而，金刚石和石墨

8、也被归类为陶瓷。这些形式的碳是无机一词的最基本的含义：他们不准备从活的有机体。GeneralProperties一般属性Ceramicsgenerallyhavespecificpropertiesassociatedwiththem.Wewilllookatsomepropertiesandseehowcloselytheymatchourexpectationsofwhatconstitutesaceramic.陶瓷一般都与他们相关的特定属性。我们将看看一些属性，看看他们如何紧密匹配何谓陶瓷我们的期望。Brittleness脆性Thisprobablycomesfrompersonalex

9、periencessuchasdroppingaglassbeakeroradinner_plate.Thereasonthatthemajorityofceramicsarebrittleisthemixedionic-covalentbondingthatholdstheconstituentatomstogether.Athightemperatures(abovetheglasstransitiontemperature),glassnolongerbehavesinabrittlemanner;itbehavesasaviscousliquid.Thatiswhyitiseasyto

10、formglassintointricateshapes.Sowhatwecansayisthatmostceramicsarebrittleatroomtemperaturebutnotnecessarilyatelevatedtemperatures.这可能来自于个人的经验，如删除一个玻璃烧杯或餐盘。大多数陶瓷是易碎的原因是共同持有的组成原子的混合离子共价键。在高温(玻璃化转变温度以上)，玻璃不再表现脆性的方式，它作为一种粘性液体的行为。这就是为什么它很容易形成复杂形状的玻璃。因此，我们可以说是大多数陶瓷在室温下很脆，但在高温下不一定。Poorelectricalandthermalcon

11、duction恶劣的电气和热传导Thevalenceelectronsaretiedupinbonds,andarenotfreeastheyareinmetals.Inmetalsitisthefreeelectrons-theelectrongas-thatdeterminesmanyoftheirelectricalandthermalproperties.Diamond,whichisclassifiedasaceramic,hasthehighestthermalconductivityofanyknownmaterial.TheconductionmechanismisduetoP

12、honons,notelectrons.Ceramicscanalsohavehighelectricalconductivity,(1)theoxideceramic,ReO3,hasanelectricalconductivityatroomtemperaturesimilartothatofCu;(2)themixedoxideYBa2Cu3O7isanHTSC;ithaszeroresistivitybelow92K.价电子被捆绑起来的债券，是不是免费的，因为他们在金属。在金属，它是自由电子的电子气，决定其电气和热性能。钻石，这是作为陶瓷的分类，有任何已知的材料的导热系数最高。传导机制

13、是由于声子，没有电子。陶瓷也可以有高导电性，(1)氧化物陶瓷，ReO3，有一个类似的铜在室温下的电导率(2)混合氧化物YBa2Cu3O7是高温超导它具有零电阻低于92K。Thesearetwoexamplesthatcontradicttheconventionalwisdomwhenitcomestoceramics.这些都违背了传统的智慧，当谈到陶瓷的两个例子。Compressivestrength抗压强度Ceramicsarestrongerincompressionthanintension,whereasmetalshavecomparabletensileandcompressiv

14、estrengths.Thisdifferenceisimportantwhenweuseceramiccomponentsforload-bearingapplications.Itisnecessarytoconsiderthestressdistributionsintheceramictoensurethattheyarecompressive.Animportantexampleisinthedesignofconcretebridges-theconcrete,aCMC,mustbekeptincompression.Ceramicsgenerallyhavelowtoughnes

15、s,althoughcombiningthemincompositescandramaticallyimprovethisproperty.陶瓷在紧张的压缩比，而金属具有可比性的抗拉和抗压强度。这种差异是很重要的，当我们使用承载应用的陶瓷元件。这是有必要考虑在陶瓷的应力分布，以确保它们是压缩。一个重要的例子是在设计的混凝土桥梁，混凝土，中央军委，必须保持在压缩。陶瓷一般有韧性低，虽然复合材料相结合，可以极大地提高这个属性。Chemicalinsensitivity化学不灵敏度Alargenumberofceramicsarestableinbothharshchemicalandthermal

16、environments.Pyrexglassisusedwidelyinchemistrylaboratoriesspecificallybe-causeitisresistanttomanycorrosivechemicals,stableathightemperatures(itdoesnotsoftenuntil1100K),andisresistanttothermalshockbecauseofitslowcoefficientofthermalexpansion(33XIO-7K-1).Itisalsowidelyusedinbakeware.大量的陶瓷，在苛刻的化学和热环境是稳

17、定的。硼硅玻璃是在化学实验室中广泛使用，具体原因是抵抗许多腐蚀性化学品的，稳定的高温(不软化，直到1100K),抵抗热冲击，由于其低的热膨胀系数(33X10-7K-1)。它也被广泛用于在烤盘。Transparent透明ManyceramicsaretransparentbecausetheyhavealargeEg.Examplesincludesapphirewatchcovers,preciousstones,andopticalfibers.Glassopticalfibershaveapercenttransmission96%km-1.Metalsaretransparenttovi

18、siblelightonlywhentheyareverythin,typicallylessthan0.1ym.许多陶瓷是透明的，因为他们有一个大的如。例子包括蓝宝石手表盖，宝石，和光纤。玻璃光纤具有传输96每公里。金属可见光是透明的的，只有当他们是非常薄，通常小于0.1微米。Althoughitisalwayspossibletofindatleastoneceramicthatshowsatypicalbehavior,thepropertiesmentionedaboveareinmanycasesdifferentfromthoseshownbymetalsandpolymers.虽

19、然它总是可以找到至少一个陶瓷，显示了一个典型的行为，上面提到的属性不同的金属和聚合物中的许多案件。TypesofCeramicandTheirApplications陶瓷及其应用的类型Largenumbersofmaterialsareceramics.Theapplicationsforthesematerialsarediverse,frombricksandtilestoelectronicandmagneticcomponents.Theseapplicationsusethewiderangeofpropertiesexhibitedbyceramics.Someofthesepro

20、pertiesarelistedinTable3.1togetherwithexamplesofspecificceramicsandapplications.Thefunctionsofceramicproductsaredependentontheirchemicalcompositionandmicrostructure,whichdeterminestheirproperties.Itistheinterrelationshipbetweenstructureandpropertiesthatisakeyelementofmaterialsscienceandengineering.大

21、量的材料是陶瓷。这些材料的应用是多种多样的，从砖瓦，电子和磁性元件。这些应用程序使用广泛的陶瓷展出的属性。这些属性与特定的陶瓷和应用的例子，在表3.1列出了一些。陶瓷产品的功能上取决于其化学成分和微观结构，这就决定了它们的属性。它的结构和性能的关键因素是材料科学与工程之间的相互关系。Youmayfindthat,inadditiontodividingceramicsaccordingtotheirpropertiesandapplications,itiscommontoclassthemastraditionaloradvanced.Traditionalceramicsincludehi

22、gh-volumeitemssuchbricksandtiles,toiletbowls(whitewares),andpottery.Advancedceramicsincludenewermaterialssuchaslaserhostmaterials,piezoelectricceramics.ceramicsfordynamicrandomaccessmemories(DRAMs),andsoon,oftenproducedinsmallquantitieswithhigherprices.Thereareothercharacteristicsthatseparatetheseca

23、tegories.您可能会发现，除了除以陶瓷根据其性质和应用，它是常见他们为传统或先进的阶级。传统的陶瓷，包括高容量的项目，如砖瓦，马桶(whitewares),和陶器。先进陶瓷新材料，如激光基质材料，压电陶瓷，陶瓷，动态随机存取存储器（DRAM的）等，往往在价格较高的小批量的生产。有单独的这些类别的其他特点。Traditionalceramicsareusuallybasedonclayandsilica.Thereissometimesatendencytoequatetraditionalceramicswithlowtechnology,however,advancedmanufact

24、uringtechniquesareoftenused.Competitionamongproducershascausedprocessingtobecom1moreefficientandcosteffective.Complextoolingandmachineryisoftenusedandmaybecoupledwithcomputer-assistedprocesscontrol.通常是基于传统的陶瓷粘土和二氧化硅。然而，有时也有一种倾向等同于低技术传统陶瓷，先进的制造技术通常用于。生产者之间的竞争已经引起处理becom1更有效率和成本效益。经常使用复杂的工具和机械，并可能与计算机

25、辅助工艺控制。Advancedceramicsarealsoreferredtoasspecial,“technical,or“engineeringceramics.Theyexhibitsuperiormechanicalproperties,corrosion/oxidationresistance,orelectrical,optical,and/ormagneticproperties.Whiletraditionalclay-basedceramicshavebeenusedforover25000years,advancedceramicshavegenerallybeendev

26、elopedwithinthelast100years.先进陶瓷也被称为“特殊”，“科技”，或“工程”的陶瓷。他们表现出优越的机械性能，耐腐蚀/抗氧化性能，电，光，和/或磁学性质。虽然已超过25000年的使用传统的粘土基陶瓷，先进陶瓷已普遍被发达国家在过去100年。Table3.2comparestraditionalandadvancedceramicsintermsofthetypeofrawmaterialsused,theformingandshapingprocesses,andthemethodsusedforcharacterization.表3.2比较传统和先进的陶瓷，在原材料的使用类型方面的形成和塑造的过程和方法用于表征。