文献翻译材料概述.docx

文献翻译材料概述.docx

《文献翻译材料概述.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《文献翻译材料概述.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

文献翻译材料概述

附录A

外文资料:

Style of materials

Materials may be grouped in several ways. Scientists often classify materials by their state:

 solid, liquid, or gas. They also separate them into organic （once living） and inorganic （never living） materials. 

For industrial purposes, materials are divided into engineering materials or nonengineering materials. Engineering materials are those used in manufacture and become parts of products.  

Nonengineering materials are the chemicals, fuels, lubricants, and other materials used in the manufacturing process, which do not become part of the product. 

Engineering materials may be further subdivided into:

 ①Metal②Ceramics ③Composite ④Polymers, etc

Metals and Metal Alloys  

Metals are elements that generally have good electrical and thermal conductivity. Many metals have high strength, high stiffness, and have good ductility.  

Some metals, such as iron, cobalt and nickel, are magnetic. At low temperatures, some metals and intermetallic compounds become superconductors. 

What is the difference between an alloy and a pure metal?

 Pure metals are elements which come from a particular area of the periodic table. Examples of pure metals include copper in electrical wires and aluminum in cooking foil and beverage cans.  

Alloys contain more than one metallic element. Their properties can be changed by changing the elements present in the alloy. Examples of metal alloys include stainless steel which is an alloy of iron, nickel, and chromium; and gold jewelry which usually contains an alloy of gold and nickel. 

Why are metals and alloys used?

 Many metals and alloys have high densities and are used in applications which require a high mass-to-volume ratio.  

Some metal alloys, such as those based on aluminum, have low densities and are used in aerospace applications for fuel economy. Many alloys also have high fracture toughness, which means they can withstand impact and are durable. 

What are some important properties of metals?

Density is defined as a material’s mass divided by its volume. Most metals have relatively high densities, especially compared to polymers.  

Materials with high densities often contain atoms with high atomic numbers, such as gold or lead. However, some metals such as aluminum or magnesium have low densities, and are used in applications that require other metallic properties but also require low weight. 

Fracture toughness can be described as a material’s ability to avoid fracture, especially when a flaw is introduced. Metals can generally contain nicks and dents without weakening very much, and are impact resistant. A football player counts on this when he trusts that his facemask won’t shatter. 

Plastic deformation is the ability of bend or deform before breaking. As engineers, we usuallydesign materials so that they don’t deform under normal conditions. You don’t want your car to lean to the east after a strong west wind.  

However, sometimes we can take advantage of plastic deformation. The crumple zones in a car absorb energy by undergoing plastic deformation before they break. 

The atomic bonding of metals also affects their properties. In metals, the outer valence electrons are shared among all atoms, and are free to travel everywhere. Since electrons conductheat and electricity, metals make good cooking pans and electrical wires. 

It is impossible to see through metals, since these valence electrons absorb any photons of light which reach the metal. No photons pass through. 

Alloys are compounds consisting of more than one metal. Adding other metals can affect the density, strength, fracture toughness, plastic deformation, electrical conductivity and environmental degradation.  

For example, adding a small amount of iron to aluminum will make it stronger. Also, adding some chromium to steel will slow the rusting process, but will make it more brittle. 

 Ceramics and Glasses 

A ceramic is often broadly defined as any inorganic nonmetallic material． By this definition, ceramic materials would also include glasses; however, many materials scientists add the stipulation that “ceramic” must also be crystalline. 

A glass is an inorganic nonmetallic material that does not have a crystalline structure. Such materials are said to be amorphous. Properties of Ceramics and Glasses 

Some of the useful properties of ceramics and glasses include high melting temperature, low density, high strength, stiffness, hardness, wear resistance, and corrosion resistance. 

Many ceramics are good electrical and thermal insulators. Some ceramics have special properties:

 some ceramics are  magnetic materials; some are  piezoelectric materials; and a few special  ceramics are superconductors at very low temperatures. Ceramics and glasses have one major drawback:

 they are brittle. 

Ceramics are not typically formed from the melt. This is because most ceramics will crack extensively （i.e. form a powder） upon cooling from the liquid  state.  

Hence, all  the simple and efficient manufacturing techniques used for glass production such as casting and blowing, which involve the molten state, cannot be used for the production of crystalline ceramics. Instead, “sintering” or “firing” is the process typically used.  

In sintering, ceramic powders are processed into compacted shapes and then heated to temperatures just below the melting point. At such temperatures, the powders react internally to remove porosity and fully dense articles can be obtained. 

An optical fiber contains three layers:

 a core made of highly pure glass with a high refractive index for the light to travel, a middle layer of glass with a lower refractive index known as the cladding which protects the core glass from scratches and other surface imperfections, and an out polymer jacket to protect the fiber from damage.   

In order for the core glass to have a higher refractive index than the cladding, the core glass is doped with a small, controlled amount of an impurity, or dopant, which causes light to travel slower, but does not absorb the light.  

Because the refractive index of the core glass is greater than that of the cladding, light traveling in the core glass will remain in the core glass due to total internal reflection as long as the light strikes the core/cladding interface at an angle  greater than the critical angle.  The total internal reflection phenomenon, as well as  the high  purity of the core glass, enables light to travel  long distances with little loss of intensity.

Composites    

Composites are formed from two or more types of materials. Examples include polymer/ceramic and metal/ceramic composites. Composites are used because overall properties of the composites are superior to  those of the  individual components.

For example:

 polymer/ceramic composites have a greater modulus than the polymer component, but aren’t as brittle as ceramics. 

Two types of composites are:

 fiber-reinforced composites and particle-reinforced composites. 

Fiber-reinforced Composites 

Reinforcing fibers can be made of metals, ceramics, glasses, or polymers that have  been turned into graphite and known as carbon fibers. Fibers increase the modulus of the matrix material.  

The strong covalent bonds along the fiber’s length give them a very high modulus in this direction because to break or extend the fiber the bonds must also be broken or moved. 

Fibers are difficult to process into composites,  making fiberreinforced composites relatively expensive. 

Fiberreinforced composites are used in some of the most advanced, and therefore most expensive sports equipment, such as a time-trial racing bicycle frame which consists of carbon fibers in a thermoset polymer matrix.  

Body parts of race cars and some automobiles are composites made of glass fibers （or fiberglass） in a thermoset matrix.  

Fibers have a very high modulus along their axis, but have a low modulus  perpendicular to their axis. Fiber composite manufacturers often rotate layers of fibers to avoid directional variations in the modulus. 

Particle-reinforced composites  

Particles used for reinforcing include  ceramics and glasses such as small  mineral particles, metal particles such as   aluminum, and amorphous materials,    including polymers and carbon black. 

Particles are used to increase the modulus of the matrix, to decrease the permeability of the matrix, to decrease the  ductility of the matrix. An example of particle-reinforced composites is an automobile tire which has carbon black particles in a matrix of polyisobutylene elastomeric polymer. 

 Polymers     A polymer has a repeating structure,  usually based on a carbon backbone. The repeating structure results in large chainlike molecules. Polymers are useful because they are lightweight, corrosion resistant, easy to process at low  temperatures and generally  inexpensive. 

 Some important characteristics of polymers include their size （or molecular  weight）, softening and melting points, crystallinity, and structure. The  mechanical properties of polymers generally  include low strength and high toughness. Their strength is often improved using reinforced composite structures. 

Important Characteristics of Polymers  Size. Single polymer molecules typically have molecular weights between 10,000 and 1,000,000g/molthat can be more than 2,000 repeating units depending on the polymer structure!

 The  mechanical properties of a polymer are  significantly affected by the molecular weight, with better engineering properties at higher molecular weights. 

Thermal  transitions. The softening  point （glass transition temperature） and the meltingpoint of a polymer will determine which it will be suitable for applications. These temperatures usually determine the upper limit for which a polymer can be used. 

For example, many industrially important polymers have glass transition temperatures near the boiling point of water （100℃, 212℉）, and they are most usefu