材料科学和工程专业英语吐血整理版.doc

材料科学与工程是一门涉及广泛领域，从基础科学研究到工业应用的综合性学科。它主要研究材料的结构、性质、加工方法及其性能之间的关系。在我们的日常生活中，材料无处不在，从交通、住房、服装，到通讯、娱乐和食物生产，它们构成了现代社会的基础。 历史上的社会发展与材料的演变紧密相连，例如石器时代和铜器时代的命名就源于当时的主导材料。随着人类技术的进步，人们学会了制造和改进材料，如陶器和金属，进而发现了通过加热和添加其他物质改变材料性质的方法。这一过程使得材料的选择更加多样化，从而满足了不断发展的社会需求。 在过去的60年里，科学家们深入理解了材料结构与性能之间的联系，这催生了材料科学的热潮。现在，我们可以根据需要开发具有特殊性质的材料，以应对复杂多样的应用。例如，廉价钢材的发展促进了汽车工业的兴起，而现代电子设备依赖于半导体材料。 材料科学与工程分为两个主要分支：材料科学和材料工程。材料科学侧重于研究材料的结构和性质之间的关系，而材料工程则更注重利用这些关系来设计和控制材料结构，以获得预期的性能。材料科学家致力于开发新材料，而材料工程师则将现有材料应用于新产品或系统，同时也研发新的加工技术。 材料的“结构”包括原子级别的排列、微观结构（可通过显微镜观察）以及宏观结构（肉眼可见）。材料的“性能”则是指材料对外界刺激的响应，如机械性能（弹性、强度）、电性能（电导性、介电常数）、热性能（比热容、热导率）、磁性能、光学性能（折射、反射）和腐蚀性。材料的性能通常与其结构无关，且可以分为六类基本性质。 材料科学与工程的研究还包括加工和性能这两个关键方面。材料的加工方法影响其最终结构，而材料的性能则由其结构和性质决定。这四者之间的关系可以用“加工——结构——性质——性能”的线性关系模型来描述。 在实际应用中，材料的选择基于多个因素，如工作环境、性能平衡、耐久性以及经济成本。例如，选择材料时需权衡强度和延展性，考虑在高温或腐蚀环境下的性能变化，以及材料成本和加工组装费用。 材料科学与工程的重要性在于它为各领域的科学家和工程师提供了设计解决方案的基础。无论是机械、土木、化学还是电子工程，都需要面对材料选择的问题。随着对材料性质、结构、功能和加工技术的深入了解，工程师和科学家能更准确地选择和优化材料，以实现更高效、更耐用且经济的产品。