材料科學的難題及規范化

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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，數值與符號前后位置顛倒。出現這種不規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給出的表示法是數字在前，符號在后。所以應遵循新標準，規范表示為“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”、“重量百分比濃度”、“質量百分含量”、“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量、體積、原子數、摩爾數為比例的組分“含量”。在GB3101—93中，有“質量分數（massfraction）”這一術語[4]，作為標準量名稱，應取代“重量百分數”、“重量百分比濃度”等。該標準還指出，由于百分和千分是純數字，質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“質量分數為0.67”或“質量分數為67%”，“體積分數為0.75”或“體積分數為75%”。2009年高?？萍计诳瘜徸x意見匯總中指出：“95%（wt）”應改為“95%（質量分數）”。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%（質量分數）”或“質量分數為3.5%”。vot%、at%和mol%同樣屬于不規范的符號，與wt%相似，也應改為“體積分數”、“原子分數”和“摩爾分數”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“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，并不規范?！癲eg”、“degree”及“度”均已被廢除[5]，不能作為溫度的單位使用。另外，已經廢棄的量名稱“絕對溫度”、“開氏溫度”也不應再出現。

元素符號或分子式的用法

如“化學成分（質量分數）為Mg=86%，Al=10%，Zn=3%”的形式是不規范的。元素符號不能作為量來使用。對于質量分數，GB3101—93中給出了wB的表示形式，上述描述應修改為“化學成分（質量分數）為wMg=86%，wAl=10%，wZn=3%”。如表示體積分數、原子分數或摩爾分數，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，讓人不能根據單純的分子式判斷該比值是兩者的體積比、質量比還是物質的量比。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部的組織結構，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；有的雖然給出了標尺或放大倍數，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的縮放，以放大倍數表示的照片可能會出現倍數“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，需要對放大倍數進行核實。如縮放比例過大，則需對放大倍數進行修正，否則照片中的尺度信息會產生過大的誤差。為了使表示更準確，推薦將標尺內嵌于圖片，這也是技術發展的趨勢。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表示的缺點，在對圖片進行縮放時，無須考慮放大倍數的折算。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容保持協調。

結語

由于材料科學涉及面廣，內容繁多，在相關科技文獻中，還可能存在其他問題，如專業術語在文中多次使用時不統一、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相關的標準和規范，并按其要求進行規范寫作；另一方面也要求編輯人員多了解材料學專業知識，能夠發現并糾正文中的差錯，進一步提高文章質量。這樣才能做到科技文獻的標準化、規范化，也才能更好地促進學術交流。

作者：王建青單位：燕山大學期刊社