材料科学与工程专业英语第三版翻译以及答案

UNIT 1

一、材料根深蒂固于我们生活的程度可能远远的超过了我们的想象，交通、装修、制衣、通信、娱乐（recreation）和食品生产，事实上（virtually），我们生活中的方方面面或多或少受到了材料的影响。历史上，社会的发展和进步和生产材料的能力以及操纵材料来实现他们的需求密切（intimately）相关，事实上，早期的文明就是通过材料发展的能力来命名的（石器时代、青铜时代、铁器时代）。

二、早期的人类仅仅使用（access）了非常有限数量的材料，比如自然的石头、木头、粘土（clay）、兽皮等等。随着时间的发展，通过使用技术来生产获得的材料比自然的材料具有更加优秀的性能。这些性材料包括了陶瓷（pottery）以及各种各样的金属，而且他们还发现通过添加其他物质和改变加热温度可以改变材料的性能。此时，材料的应用（utilization）完全就是一个选择的过程，也就是说，在一系列有限的材料中，根据材料的优点来选择最合适的材料，直到最近的时间内，科学家才理解了材料的基本结构以及它们的性能的关系。在过去的100年间对这些知识的获得，使对材料性质的研究变得非常时髦起来。因此，为了满足我们现代而且复杂的社会，成千上万具有不同性质的材料被研发出来，包括了金属、塑料、玻璃和纤维。

三、由于很多新的技术的发展，使我们获得了合适的材料并且使得我们的存在变得更为舒适。对一种材料性质的理解的进步往往是技术的发展的先兆，例如：如果没有合适并且没有不昂贵的钢材，或者没有其他可以替代（substitute）的东西，汽车就不可能被生产，在现代、复杂的（sophisticated）电子设备依赖于半导体（semiconducting）材料

四、有时，将材料科学与工程划分为材料科学和材料工程这两个副学科（subdiscipline）是非常有用的，严格的来说，材料科学是研究材料的性能以及结构的关系，与此相反，材料工程则是基于材料结构和性能的关系，来设计和生产具有预定性能的材料，基于预期的性能。材料科学家发展或者合成（synthesize）新的材料，然而材料工程师则是生产新产

品或者运用现有的材料来发展生产材料的技术，绝大部分材料学的毕业生被同时训练成为材料科学家以及材料工程师。

五、structure”一词是个模糊（nebulous ）的术语值得解释。简单地说，材料的结构通常与其内在成分的排列有关。原子（subatomic）内的结构包括介于单个原子间的电子和原子核的相互作用。在原子水平上，结构包括（emcompasses）原子或分子与其他相关的原子或分子的组织。在更大的结构领域（realm）上，其包括大的原子团，这些原子团通常聚集（agglomerate）在一起，称为“微观”结构，意思是可以使用某种显微镜直接观察得到的结构。最后，结构单元可以通过肉眼看到的称为宏观结构。

六、“Property”一词的概念值得详细（elaborate）阐述。在使用中，所有材料对外部的刺激（stimuli）都表现（evoke）出某种反应。比如，材料受到力作用会引起形变，或者抛光金属表面会反射光。材料的特征取决于其对外部刺激的反应程度（magnitude）。通常，材料的性质与其形状及大小无关。

七、实际上，所有固体材料的重要性质可以概括分为六类：机械、电学、热学、磁学、光学（optical）和腐蚀性（deteriorative）。对于每一种性质，其都有一种对特定刺激（stimulus）引起反应的能力。如机械性能与施加压力引起的形变有关，包括弹性、强度和韧性。对于电性能，如电导性（conductivity）和介电（dielectric）系数，特定的刺激物（stimulus）是电场。固体的热学行为则可用热容和热导率来表示。磁学性质表示一种材料对施加的电场的感应能力。对于光学性质（optical），刺激物（stimulus）是电磁或光照。用折射（refraction）和反射（reflectivity）来表示光学性质。最后，腐蚀（deteriorative）性质表示材料的化学反应能力。

八、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（processing）和性能。如果考虑这四个要素的关系，材料的结构取决于其如何加工。另

外，材料的性能是其性质的功能。因此，材料的加工、结构、性质和功能的关系可以用以下线性关系来表示：加工——结构——性质——性能。

九、为什么研究材料科学与工程？许多应用科学家或工程师，不管他们是机械的、民事的、化学的或电子的领域的，都将在某个时候面临材料的设计问题。如用具的运输、建筑的超级结构、油的精炼成分、或集成电路（circuit）芯片（chip）。当然，材料科学家和工程师是从事材料研究和设计的专家。

十、很多时候，材料的问题就是从上千个材料中选择出一个合适的材料。对材料的最终选择有几个原则（criteria）。首先，对这些具有所需性能的材料的选择，现场工作条件必须进行表征。只有在少数情况下材料才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。典型的例子是当考虑材料的强度和延展性时，而通常材料具有高强度但却具有低的延展性。这时对这两种性质进行折中考虑（compromise）很有必要。

十一、其次，选择的原则是要考虑材料的性质在使用中的磨损（deterioration）问题。如材料的机械性能在高温或腐蚀环境中会下降。

十二、最后，也许是最重要（overriding）的原则是经济问题。最终产品的成本是多少？一种材料的可以有多种理想的优越性质，但不能太昂贵。这里对材料的价格进行折中（compromise）选择也是可以的。产品的成本还包括组装中的费用。

十三、工程师与科学家越熟悉材料的各种性质、结构、功能之间的关系以及材料的加工技术，根据以上的几个原则，他或她对材料的明智（judicial）选择将越来越熟练（proficient）和精确。

翻译：

1：材料科学 2：石器时代 3：裸眼 4：青铜时代 5：弹性系数 6：硬度和韧性 7：光学