材料科学文献中常见问题与规范化

王建青

燕山大学期刊社，河北秦皇岛 066004

引言

科技文献是科学研究成果的载体，也是科技信息的来源，在学术交流与科研活动中发挥着重要作用。近些年我国做了大量学术刊物标准化和规范化的工作，制定了各种专业以及与期刊编排相关的国家标准。然而，通过查阅大量材料科学专业文献发现，可能由于进行材料学研究的作者对编辑规范缺乏了解，或是编辑人员对材料科学知识不熟悉，使得一些材料科学文献存在若干不规范的问题。这些问题需要作者与编辑双方共同努力加以解决，以达到规范化的目的。

1 硬度的表示

硬度是材料抵抗弹性变形、塑性变形或破坏的能力。硬度本身并不是物理量，而是材料弹性、塑性、强度和韧性等力学性能的综合指标。其表示方式存在的问题主要有以下几种：

1.1 硬度符号使用不当，如“硬度为600HB”或“硬度为620HBS”的表示形式。金属材料布氏硬度试验最新国家标准GB/T231.1—2009只允许使用硬质合金球压头，布氏硬度符号为HBW，而且指出其不应与以前的符号HB和HBS相混淆[1]。所以在进行布氏硬度表示时，应将HB或HBS转换为HBW。有的文献在进行洛氏硬度测量描述时，明显使用的并非C标尺，却在表示时使用HRC，这可能是因为作者并没有充分理解洛氏硬度测量及表示方法所致，应予以纠正，同时应注意GB/T230.1—2009废止的标尺符号不宜再使用[2]。

1.2 硬度符号格式错误。如“55HRC”、“640HV”等，采用了斜体符号和下标的形式。根据G B/T 231.1—2009、GB/T230.1—2009和GB/T 4340.1—2009[3]，硬度符号应为正体大写字母，布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度符号分别为HBW、HR（+标尺符号）和HV。而且在进行硬度描述时，不宜将“B”、“R”、“V”标注为下标。在比较复杂的计算公式中，为简化起见，采用“HB”、“HR”和“HV”的形式，但此时它们表示的是硬度值，并非作为硬度符号使用。

1.3 硬度值与硬度符号位置错误，以洛氏硬度为主，如“HRC54.6”、“HRA88.35”等，数值与符号前后位置颠倒。出现这种不规范的形式很大程度上与国家标准的修订有关。金属洛氏硬度试验方法较早的版本GB230—83中给出的表示方式为数值写在符号后面，但修订后的标准GB/T230.1—2009给出的表示法是数字在前，符号在后。所以应遵循新标准，规范表示为“54.6HRC”、“88.35HRA”。

1.4 图表中“硬度/硬度符号”的问题，如插图的坐标轴处或表头中标注为“硬度/HRC”。这似乎是标准中推荐的“量与单位的比值”的形式，然而硬度与硬度符号并不是物理量与计量单位，以这种形式表示，反而容易造成概念的混淆。建议参考GB/T230.1—2009附录B和GB/T4340.1—2009附录A中的处理方式，使用“硬度 硬度符号”、“硬度值，硬度符号”的形式进行表示。

2 材料组分的表示

如对材料组分进行描述时，使用“重量百分数”、“重量百分比浓度”、“质量百分含量”、“体积百分含量”等文字，或采用“3.5wt%”、“20vot%”、“0.6at%”、“0.8mol%”等形式分别表示以质量、体积、原子数、摩尔数为比例的组分“含量”。

在GB3101—93中，有“质量分数（mass fraction）”这一术语[4]，作为标准量名称，应取代“重量百分数”、“重量百分比浓度”等。该标准还指出，由于百分和千分是纯数字，质量百分或体积百分的说法在原则上是无意义的，也不能在单位符号上加其他信息，如“%（m/m）”或“%（V/V）”。正确的表示方法是“质量分数为0.67”或“质量分数为67%”，“体积分数为0.75”或“体积分数为75%”。2009年高校科技期刊审读意见汇总中指出：“95%（wt）”应改为“95%（质量分数）”。所以，文献中常见的“3.5wt%”的表示形式也应参照“95%（wt）”的处理方式，改为“3.5%（质量分数）”或“质量分数为3.5%”。vot%、at%和mol%同样属于不规范的符号，与wt%相似，也应改为“体积分数”、“原子分数”和“摩尔分数”的形式。

3 温度的表示

如在一篇文献中热力学温度和摄氏温度混用、不同温度量符号混用以及出现“摄氏200度”或“绝对温度”等形式。

GB3101—93中给出了热力学温度和摄氏温度两种表示方式。但在一篇文章中，建议统一使用其中一种方式，以免引起混淆或令人费解。尤其是在用公式对温度进行计算时，采用哪种温度值必须进行说明。对引用其他文献中不同温度表示方法的，可进行换算并加以注释。GB3102.4—93中给出的热力学温度的量符号为T或Θ，单位为K；摄氏温度的量符号为t或θ，单位为℃。在使用中，尤其是两者进行比较时，要注意量的符号必须与其单位对应：以℃为单位的，温度量的符号要用t表示；以K为单位的，温度量的符号要用T表示。对于“摄氏200度”的形式，并不规范。“deg”、“degree”及“度”均已被废除[5]，不能作为温度的单位使用。另外，已经废弃的量名称“绝对温度”、“开氏温度”也不应再出现。

4 元素符号或分子式的用法

如“化学成分（质量分数）为Mg=86%，Al=10%，Zn=3%”的形式是不规范的。元素符号不能作为量来使用。对于质量分数，GB3101—93中给出了wB的表示形式，上述描述应修改为“化学成分（质量分数）为wMg=86%，wAl=10%，wZn=3%”。如表示体积分数、原子分数或摩尔分数，则需分别以φ、x或y代替w。同样地，“Fe=30mg”、“H2O=3mL”和“H2=0.2mol”的形式也应修改为“m(Fe)=30mg”、“V(H2O)=3mL”、“x(H2)=0.2mol”。

又如“C2H5OH∶H2O=4∶1”的形式，对比号前后都是分子式。这样表示含义不清晰，让人不能根据单纯的分子式判断该比值是两者的体积比、质量比还是物质的量比。对比号前后应为量符号并分别与C2H5OH和H2O对应，才有比的意义。如果表示的是质量比，则应修改为“m(C2H5OH)∶m(H2O)=4∶1”；如果表示的是体积比，应修改为“φ(C2H5OH)∶φ(H2O)=4∶1”；如果表示的是物质的量比，应修改为“x(C2H5OH)∶x(H2O)=4∶1”。

5 显微照片标尺的设置

材料研究中，显微照片直观地表示出材料内部的组织结构，图文并茂的形式也使得文章更具说服力。然而，部分文献中显微照片处理并不尽如人意。以金相照片为例，有的图中未加注标尺，也未注明放大倍数；有的虽然给出了标尺或放大倍数，但明显属于同一组的各个照片缩放比例不一，或者放大倍数与实际不符。

由于编辑过程中会按照版面和整体布局对图片进行适当的缩放，以放大倍数表示的照片可能会出现倍数“失真”的情况。所以应首先确定金相照片的原始尺寸，对于缩放的照片，需要对放大倍数进行核实。如缩放比例过大，则需对放大倍数进行修正，否则照片中的尺度信息会产生过大的误差。为了使表示更准确，推荐将标尺内嵌于图片，这也是技术发展的趋势。目前的金相显微镜、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）大多能采集数字图像，照片中可方便地添加标尺以示比例。这样，标尺与图片成为一个整体，克服了采用放大倍数表示的缺点，在对图片进行缩放时，无须考虑放大倍数的折算。但需要注意的是标尺大小的选择应当适中，保证表示明晰且与图片内容保持协调。

6 结语

由于材料科学涉及面广，内容繁多，在相关科技文献中，还可能存在其他问题，如专业术语在文中多次使用时不统一、英文缩写表达不清、插图和表格重复等等。解决这些问题，一方面要求从事材料科学研究的作者多学习与专业相关的标准和规范，并按其要求进行规范写作；另一方面也要求编辑人员多了解材料学专业知识，能够发现并纠正文中的差错，进一步提高文章质量。这样才能做到科技文献的标准化、规范化，也才能更好地促进学术交流。

[1]GB/T 231.1—2009.金属材料.布氏硬度试验.第1部分：试验方法[S].北京：中国标准出版社，2009

[2]GB/T 230.1—2009.金属材料.洛氏硬度试验.第1部分：试验方法（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺）[S].北京：中国标准出版社，2009

[3]GB/T 4340.1—2009.金属材料.维氏硬度试验 第1部分：试验方法[S].北京：中国标准出版社，2009

[4]GB3101—93.有关量、单位和符号的一般原则[S].北京：中国标准出版社，1994

[5]GB3102.4—93.热学的量和单位[S].北京：中国标准出版社，1994