材料科學的難題及規(guī)范化

時間:2022-05-17 03:49:39

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材料科學的難題及規(guī)范化

硬度值與硬度符號位置錯誤,以洛氏硬度為主,如“HRC54.6”、“HRA88.35”等,數(shù)值與符號前后位置顛倒。出現(xiàn)這種不規(guī)范的形式很大程度上與國家標準的修訂有關。金屬洛氏硬度試驗方法較早的版本GB230—83中給出的表示方式為數(shù)值寫在符號后面,但修訂后的標準GB/T230.1—2009給出的表示法是數(shù)字在前,符號在后。所以應遵循新標準,規(guī)范表示為“54.6HRC”、“88.35HRA”。

圖表中“硬度/硬度符號”的問題,如插圖的坐標軸處或表頭中標注為“硬度/HRC”。這似乎是標準中推薦的“量與單位的比值”的形式,然而硬度與硬度符號并不是物理量與計量單位,以這種形式表示,反而容易造成概念的混淆。建議參考GB/T230.1—2009附錄B和GB/T4340.1—2009附錄A中的處理方式,使用“硬度硬度符號”、“硬度值,硬度符號”的形式進行表示。

材料組分的表示

如對材料組分進行描述時,使用“重量百分數(shù)”、“重量百分比濃度”、“質(zhì)量百分含量”、“體積百分含量”等文字,或采用“3.5wt%”、“20vot%”、“0.6at%”、“0.8mol%”等形式分別表示以質(zhì)量、體積、原子數(shù)、摩爾數(shù)為比例的組分“含量”。在GB3101—93中,有“質(zhì)量分數(shù)(massfraction)”這一術(shù)語[4],作為標準量名稱,應取代“重量百分數(shù)”、“重量百分比濃度”等。該標準還指出,由于百分和千分是純數(shù)字,質(zhì)量百分或體積百分的說法在原則上是無意義的,也不能在單位符號上加其他信息,如“%(m/m)”或“%(V/V)”。正確的表示方法是“質(zhì)量分數(shù)為0.67”或“質(zhì)量分數(shù)為67%”,“體積分數(shù)為0.75”或“體積分數(shù)為75%”。2009年高校科技期刊審讀意見匯總中指出:“95%(wt)”應改為“95%(質(zhì)量分數(shù))”。所以,文獻中常見的“3.5wt%”的表示形式也應參照“95%(wt)”的處理方式,改為“3.5%(質(zhì)量分數(shù))”或“質(zhì)量分數(shù)為3.5%”。vot%、at%和mol%同樣屬于不規(guī)范的符號,與wt%相似,也應改為“體積分數(shù)”、“原子分數(shù)”和“摩爾分數(shù)”的形式。

溫度的表示

如在一篇文獻中熱力學溫度和攝氏溫度混用、不同溫度量符號混用以及出現(xiàn)“攝氏200度”或“絕對溫度”等形式。GB3101—93中給出了熱力學溫度和攝氏溫度兩種表示方式。但在一篇文章中,建議統(tǒng)一使用其中一種方式,以免引起混淆或令人費解。尤其是在用公式對溫度進行計算時,采用哪種溫度值必須進行說明。對引用其他文獻中不同溫度表示方法的,可進行換算并加以注釋。GB3102.4—93中給出的熱力學溫度的量符號為T或Θ,單位為K;攝氏溫度的量符號為t或θ,單位為℃。在使用中,尤其是兩者進行比較時,要注意量的符號必須與其單位對應:以℃為單位的,溫度量的符號要用t表示;以K為單位的,溫度量的符號要用T表示。對于“攝氏200度”的形式,并不規(guī)范。“deg”、“degree”及“度”均已被廢除[5],不能作為溫度的單位使用。另外,已經(jīng)廢棄的量名稱“絕對溫度”、“開氏溫度”也不應再出現(xiàn)。

元素符號或分子式的用法

如“化學成分(質(zhì)量分數(shù))為Mg=86%,Al=10%,Zn=3%”的形式是不規(guī)范的。元素符號不能作為量來使用。對于質(zhì)量分數(shù),GB3101—93中給出了wB的表示形式,上述描述應修改為“化學成分(質(zhì)量分數(shù))為wMg=86%,wAl=10%,wZn=3%”。如表示體積分數(shù)、原子分數(shù)或摩爾分數(shù),則需分別以φ、x或y代替w。同樣地,“Fe=30mg”、“H2O=3mL”和“H2=0.2mol”的形式也應修改為“m(Fe)=30mg”、“V(H2O)=3mL”、“x(H2)=0.2mol”。又如“C2H5OH∶H2O=4∶1”的形式,對比號前后都是分子式。這樣表示含義不清晰,讓人不能根據(jù)單純的分子式判斷該比值是兩者的體積比、質(zhì)量比還是物質(zhì)的量比。對比號前后應為量符號并分別與C2H5OH和H2O對應,才有比的意義。如果表示的是質(zhì)量比,則應修改為“m(C2H5OH)∶m(H2O)=4∶1”;如果表示的是體積比,應修改為“φ(C2H5OH)∶φ(H2O)=4∶1”;如果表示的是物質(zhì)的量比,應修改為“x(C2H5OH)∶x(H2O)=4∶1”。

顯微照片標尺的設置

材料研究中,顯微照片直觀地表示出材料內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu),圖文并茂的形式也使得文章更具說服力。然而,部分文獻中顯微照片處理并不盡如人意。以金相照片為例,有的圖中未加注標尺,也未注明放大倍數(shù);有的雖然給出了標尺或放大倍數(shù),但明顯屬于同一組的各個照片縮放比例不一,或者放大倍數(shù)與實際不符。由于編輯過程中會按照版面和整體布局對圖片進行適當?shù)目s放,以放大倍數(shù)表示的照片可能會出現(xiàn)倍數(shù)“失真”的情況。所以應首先確定金相照片的原始尺寸,對于縮放的照片,需要對放大倍數(shù)進行核實。如縮放比例過大,則需對放大倍數(shù)進行修正,否則照片中的尺度信息會產(chǎn)生過大的誤差。為了使表示更準確,推薦將標尺內(nèi)嵌于圖片,這也是技術(shù)發(fā)展的趨勢。目前的金相顯微鏡、掃描電鏡(SEM)和透射電鏡(TEM)大多能采集數(shù)字圖像,照片中可方便地添加標尺以示比例。這樣,標尺與圖片成為一個整體,克服了采用放大倍數(shù)表示的缺點,在對圖片進行縮放時,無須考慮放大倍數(shù)的折算。但需要注意的是標尺大小的選擇應當適中,保證表示明晰且與圖片內(nèi)容保持協(xié)調(diào)。

結(jié)語

由于材料科學涉及面廣,內(nèi)容繁多,在相關科技文獻中,還可能存在其他問題,如專業(yè)術(shù)語在文中多次使用時不統(tǒng)一、英文縮寫表達不清、插圖和表格重復等等。解決這些問題,一方面要求從事材料科學研究的作者多學習與專業(yè)相關的標準和規(guī)范,并按其要求進行規(guī)范寫作;另一方面也要求編輯人員多了解材料學專業(yè)知識,能夠發(fā)現(xiàn)并糾正文中的差錯,進一步提高文章質(zhì)量。這樣才能做到科技文獻的標準化、規(guī)范化,也才能更好地促進學術(shù)交流。

作者:王建青單位:燕山大學期刊社