材料科學(xué)的難題及規(guī)范化
時(shí)間:2022-05-17 03:49:39
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硬度值與硬度符號(hào)位置錯(cuò)誤,以洛氏硬度為主,如“HRC54.6”、“HRA88.35”等,數(shù)值與符號(hào)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的修訂有關(guān)。金屬洛氏硬度試驗(yàn)方法較早的版本GB230—83中給出的表示方式為數(shù)值寫(xiě)在符號(hào)后面,但修訂后的標(biāo)準(zhǔn)GB/T230.1—2009給出的表示法是數(shù)字在前,符號(hào)在后。所以應(yīng)遵循新標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范表示為“54.6HRC”、“88.35HRA”。
圖表中“硬度/硬度符號(hào)”的問(wèn)題,如插圖的坐標(biāo)軸處或表頭中標(biāo)注為“硬度/HRC”。這似乎是標(biāo)準(zhǔn)中推薦的“量與單位的比值”的形式,然而硬度與硬度符號(hào)并不是物理量與計(jì)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(hào)”、“硬度值,硬度符號(hào)”的形式進(jìn)行表示。
材料組分的表示
如對(duì)材料組分進(jìn)行描述時(shí),使用“重量百分?jǐn)?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?jǐn)?shù)(massfraction)”這一術(shù)語(yǔ)[4],作為標(biāo)準(zhǔn)量名稱(chēng),應(yīng)取代“重量百分?jǐn)?shù)”、“重量百分比濃度”等。該標(biāo)準(zhǔn)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(shuō)法在原則上是無(wú)意義的,也不能在單位符號(hào)上加其他信息,如“%(m/m)”或“%(V/V)”。正確的表示方法是“質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.67”或“質(zhì)量分?jǐn)?shù)為67%”,“體積分?jǐn)?shù)為0.75”或“體積分?jǐn)?shù)為75%”。2009年高??萍计诳瘜徸x意見(jiàn)匯總中指出:“95%(wt)”應(yīng)改為“95%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))”。所以,文獻(xiàn)中常見(jiàn)的“3.5wt%”的表示形式也應(yīng)參照“95%(wt)”的處理方式,改為“3.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))”或“質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%”。vot%、at%和mol%同樣屬于不規(guī)范的符號(hào),與wt%相似,也應(yīng)改為“體積分?jǐn)?shù)”、“原子分?jǐn)?shù)”和“摩爾分?jǐn)?shù)”的形式。
溫度的表示
如在一篇文獻(xiàn)中熱力學(xué)溫度和攝氏溫度混用、不同溫度量符號(hào)混用以及出現(xiàn)“攝氏200度”或“絕對(duì)溫度”等形式。GB3101—93中給出了熱力學(xué)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(fèi)解。尤其是在用公式對(duì)溫度進(jìn)行計(jì)算時(shí),采用哪種溫度值必須進(jìn)行說(shuō)明。對(duì)引用其他文獻(xiàn)中不同溫度表示方法的,可進(jìn)行換算并加以注釋。GB3102.4—93中給出的熱力學(xué)溫度的量符號(hào)為T(mén)或Θ,單位為K;攝氏溫度的量符號(hào)為t或θ,單位為℃。在使用中,尤其是兩者進(jìn)行比較時(shí),要注意量的符號(hào)必須與其單位對(duì)應(yīng):以℃為單位的,溫度量的符號(hào)要用t表示;以K為單位的,溫度量的符號(hào)要用T表示。對(duì)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(chēng)“絕對(duì)溫度”、“開(kāi)氏溫度”也不應(yīng)再出現(xiàn)。
元素符號(hào)或分子式的用法
如“化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為Mg=86%,Al=10%,Zn=3%”的形式是不規(guī)范的。元素符號(hào)不能作為量來(lái)使用。對(duì)于質(zhì)量分?jǐn)?shù),GB3101—93中給出了wB的表示形式,上述描述應(yīng)修改為“化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為wMg=86%,wAl=10%,wZn=3%”。如表示體積分?jǐn)?shù)、原子分?jǐn)?shù)或摩爾分?jǐn)?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(yīng)修改為“m(Fe)=30mg”、“V(H2O)=3mL”、“x(H2)=0.2mol”。又如“C2H5OH∶H2O=4∶1”的形式,對(duì)比號(hào)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(duì)比號(hào)前后應(yīng)為量符號(hào)并分別與C2H5OH和H2O對(duì)應(yīng),才有比的意義。如果表示的是質(zhì)量比,則應(yīng)修改為“m(C2H5OH)∶m(H2O)=4∶1”;如果表示的是體積比,應(yīng)修改為“φ(C2H5OH)∶φ(H2O)=4∶1”;如果表示的是物質(zhì)的量比,應(yīng)修改為“x(C2H5OH)∶x(H2O)=4∶1”。
顯微照片標(biāo)尺的設(shè)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(shuō)服力。然而,部分文獻(xiàn)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(biāo)尺,也未注明放大倍數(shù);有的雖然給出了標(biāo)尺或放大倍數(shù),但明顯屬于同一組的各個(gè)照片縮放比例不一,或者放大倍數(shù)與實(shí)際不符。由于編輯過(guò)程中會(huì)按照版面和整體布局對(duì)圖片進(jìn)行適當(dāng)?shù)目s放,以放大倍數(shù)表示的照片可能會(huì)出現(xiàn)倍數(shù)“失真”的情況。所以應(yīng)首先確定金相照片的原始尺寸,對(duì)于縮放的照片,需要對(duì)放大倍數(shù)進(jìn)行核實(shí)。如縮放比例過(guò)大,則需對(duì)放大倍數(shù)進(jìn)行修正,否則照片中的尺度信息會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的誤差。為了使表示更準(zhǔn)確,推薦將標(biāo)尺內(nèi)嵌于圖片,這也是技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。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(biāo)尺以示比例。這樣,標(biāo)尺與圖片成為一個(gè)整體,克服了采用放大倍數(shù)表示的缺點(diǎn),在對(duì)圖片進(jìn)行縮放時(shí),無(wú)須考慮放大倍數(shù)的折算。但需要注意的是標(biāo)尺大小的選擇應(yīng)當(dāng)適中,保證表示明晰且與圖片內(nèi)容保持協(xié)調(diào)。
結(jié)語(yǔ)
由于材料科學(xué)涉及面廣,內(nèi)容繁多,在相關(guān)科技文獻(xiàn)中,還可能存在其他問(wèn)題,如專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)在文中多次使用時(shí)不統(tǒng)一、英文縮寫(xiě)表達(dá)不清、插圖和表格重復(fù)等等。解決這些問(wèn)題,一方面要求從事材料科學(xué)研究的作者多學(xué)習(xí)與專(zhuān)業(yè)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,并按其要求進(jìn)行規(guī)范寫(xiě)作;另一方面也要求編輯人員多了解材料學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí),能夠發(fā)現(xiàn)并糾正文中的差錯(cuò),進(jìn)一步提高文章質(zhì)量。這樣才能做到科技文獻(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化,也才能更好地促進(jìn)學(xué)術(shù)交流。
作者:王建青單位:燕山大學(xué)期刊社
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