钛-金薄膜　 Ti-Au film　 钽膜电路中所用的薄膜导电材料,一般也是多层膜,其底层多为钛膜。若直接在钽膜上覆盖金膜,除了附着性不好以外,在较高的温度下,钽原子通过金晶界扩散一直到达金膜表面,形成高阻值的Ta Au,使膜层阻值增大,影响稳定性和可靠性。Ti-Au膜的抗蚀性好,其耐潮性优于Ni-Cr-Au膜,不适宜用于功率较大的电路。

　钛榴石　 schorlomite　 参见石榴石(683页)。

　钛青铜　 titanium bronze　 以钛为主要合金元素的铜合金。除钛之外,还添加Fe、Sn、Cr等合金元素。Cu-3.5Ti,Cu-3.5Ti-0.2Cr,Cu-6Ti-1Al等钛青铜具有高的强度、硬度、弹性极限、优良的导电性、耐磨、耐疲劳、耐热和耐蚀、无磁性、冲击时不产生火花等。钛青铜综合性能不如铍青铜优良。是一种新型弹性材料,可用于制造高强度、高弹性、高耐磨的弹性元件、电器开关、继电器弹性元件、膜盒、膜片、齿轮、轴承、轴瓦、轴套等。这类合金冷热加工性能良好,可加工成板、带、管、棒、线、丝材。钛青铜也属于热处理强化合金。其热处理工艺为:淬火温度(固溶温度)850℃,时效温度400~450℃,时间3h,利用固溶体分解析出化合物γ相而强化,使合金性能得到很大提高。

　钛酸铝陶瓷　 aluminum titanate ceramics　 以钛酸铝为主要成分的陶瓷。钛酸铝的化学式是 Al2TiO5,由Al2O3和TiO2在高温下经固相反应得到。熔点为1860℃,属于斜方晶系。钛酸铝是Al2O3-TiO2二元体系中唯一的化合物,属一致熔融合物,其中 Al2O3和 TiO2分别占 56%和 44%(质量分数)。钛酸铝陶瓷具有高熔点、低热膨胀系数(0.87×10-6℃-1)、低热导率[12W/(m·K)]以及优异的抗热震性和抗腐蚀性,属于复杂氧化物陶瓷材料,是低膨胀陶瓷中抗热震性能最优良的陶瓷材料。其耐高温性能非常的出色,能够在 1400℃长期使用,可应用于温度剧烈变化和强烈腐蚀的特殊场合。为了制备出高温稳定性好且有足够强度的钛酸铝陶瓷,必须加110%(质量分数)的MgO、SiO2、Fe2O3或ZnO2烧结助溶剂。在烧结过程中它们与钛酸铝形成固溶体,稳定晶格结构,从而避免高温分解,或者在高温下形成液相,促进致密比,提高材料机械强度。但使用添加剂在一定程度上增大热膨胀率及热导率,所以必须根据使用要求确定添加剂种类和数量,通常可采用干压、浇注挤压等工艺成形,在氧化气氛中于1400~1600℃烧结。可以用它制备连续测量熔融金属温度的热电偶保护管或制备成汽车尾气净化用的蜂窝陶瓷以及发动机排气管的内衬及活塞顶等。

　钛铁　 ferrotitanium　 用作炼钢脱氧剂和合金元素添加剂的铁和钛的合金,通常将钛含量为30%的称为低钛铁,钛含量40%的称为中钛铁,钛含量70%的称为高钛铁。低中钛铁通常以钛铁矿为原料采用铝热法生产,故一般铝含量较高,在8.0%~9.5%之间;高钛铁可采用铝热法生产,铝含量在3.0%~7.0%之间,也可以海绵钛、废钛为原料采用重熔法生产(称为废钛型高钛铁)。GB/T 3282—2012对钛铁牌号和化学成分具有明确规定。钛与氧、氮、硫、碳具有较高的化学亲和力。钛铁在炼钢时用作脱氧剂和脱气剂,效果显著高于硅、锰。钛在固态钢中可形成氮化钛或碳化钛,前者可在高温下阻止晶粒长大并使钢中硫化物改性,广泛用于微钛处理钢和渗碳齿轮钢;后者可产生强烈的沉淀强化效果,广泛用于高强度工程结构钢。钛固定非金属元素的作用使其广泛应用于稳定化不锈钢和IF钢。钛用于铸铁中有助于形成细晶石墨并明显提高铸铁的耐磨性。钛铁还是生产钛钙型电焊条涂料的原料。

　弹性变形　 elastic deformation　 外加应力除去后能恢复的变形称为弹性变形。弹性变形可分为线弹性、非线弹性和滞弹性三种。线弹性变形服从胡克定律,而且应变随应力瞬时单值变化。非线弹性变形不服从胡克定律,但仍具有瞬时单值性。滞弹性变形也服从胡克定律,但并不发生在加载瞬时,而是要经过一段时间后才能达到胡克定律所对应的稳定值。除外力能产生弹性变形外,晶体内部畸变也能在小范围内产生弹性变形。例如,各种晶体缺陷(如空位,间隙原子,位错,晶界等)周围,原子排列不规则,从而存在弹性变形。夹杂和第二相周围也存在弹性变形。这类弹性变形能产生微观内应力。

　弹性模量　 elastic modulus 　 一个材料常数,是材料在弹性变形阶段内应力与应变的比值。它表征材料抵抗弹性变形的能力,其数值大小反映该材料弹性变形的难易程度,相当于使材料产生单位弹性应变所需要的应力。弹性模量是材料力学性能中最稳定的指标。它反映内部原子间结合力的大小。只要基体组元不变,它对成分和组织的变化都不敏感,在多晶材料中,它取决于组成材料的原子结构,晶体点阵类型和点阵常数,对于各向异性晶体,它是结晶方向的函数。在温度升高时,由于晶体点阵常数的变化,弹性模量会发生变化,例如纯铁,每升高100℃,正弹性模量变化3%~4%常用的弹性模量有拉压模量(E),剪切模量(G)和泊松比(μ),在多晶材料中各模量间符合G=E/2(1+μ)关系。对弹性范围内应力-应变不符合直线关系(胡克定律)的材料,如木材、大理石、混凝土等,有时应用下述几种弹性模量定义方法(如图所示):原点切线弹性模量,即应力应变曲线起始点的斜率[图(a)];切线弹性模量,即应力应变曲线上给定应力或应变点的斜率[图(b)];割线弹性模量,即原点到应力应变曲线给定点连线的斜率[图(c)];弦弹性模量,即应力应变曲线上两个给定点连线的斜率[图(d)]。

　生物学环境　 biological environment　 处于生物系统中的生物医学材料周围的情况或条件,包括与其接触的体液、有机大分子、酶、自由基、细胞等多种因素。生物材料所处的生物环境也受到材料自身的组成和性质的影响,例如,材料的降解产物可能改变与其邻近体液的pH值和组成等。此外,还与动物种系、植入位置、应用目标、手术设计和创伤程度等有关,即使是同一材料的相同性质的应用,例如,骨植入时材料植入骨的部位不同,其生物环境也不相同。生物医学材料是在生物环境中行使功能并与生物系统相互作用,生物环境是生物材料能否成功应用的一个决定性因素,对正确地评价生物材料的实验条件的选择也十分重要。

　生物冶金　 biological metallurgy　 又称生物浸出,是利用微生物或其代谢产物溶浸矿石中有用金属的一种技术,这些微生物被称作适温细菌,靠无机物生存,对生命无害。生物冶金技术具有装备简单、流程短、建设和操作成本低,对环境友好及可利用低品位复杂难处理矿石等特点。

　生物制造　 biomanufacture　 将生命科学和材料科学的知识融入到制造技术中,在各种学科交叉技术(信息技术、生物智能等)的支持下,运用先进的制造模式和方法来生产具有一定生物功能的组织和器官。生物制造是制造科学和生命科学相结合的新兴学科,以研究各类人工器官和组织的制造为最终目标,集成可快速成型技术、生物材料学、细胞分子生物学和发育生物学研究的最新进展。生物制造以曲面建模和微细结构CAD仿生建模为基础,以快速成型技术制造框架,最后利用生物生长及基因调控等生物技术来实现,最终制造出组织/器官的替代品。

　生物质塑料　 参见生物塑料(674页)。

　声表面波　 见表面声子(28页)。

　声光晶体　 acousto-optical crystal　 是指具有声光效应的晶体。声光效应指由超声波引起介质中形成折射率的疏密波,对入射光产生衍射,光受到折射、反射和散射的现象,特别是折射率的疏密起着衍射晶格的作用,大多指示光进行方向的变化。分为由超声波频率较低式产生的“喇曼-奈斯衍射”和超声频率较高时产生的“布喇格衍射”。声光晶体除满足光学晶体的一般要求外,还需具备:优值大;声吸收系数低;声速及其对温度的变化小等特点。声光晶体由钼酸铅(Pb2MoO4)、钼酸二铅(Pb2MoO5)、二硫化碲(TeO2)、锗钒酸铅、硫化汞、氯化亚汞。主要用于声光偏转、声光调Q和声光调制等。缺点是含铅、碲、汞、锗等有毒物质,故在高温生长、处理时应注意。

　声屏障　 见隔声墙材料(247页)。

　声学显微术　 acoustic microscopy　 一种检测材料声学参数的相关技术。它利用聚焦超声束对样品(包括薄膜)表面、内部进行检测,得到声学参数。所用设备是超声显微镜,它由超声探头、检测电路、机械装置及计算机软硬件等组成。检测时,超声波传入样品,样品内结构不同的材料其声速、声阻抗、声衰减不同,声波通过样品后产生不同的反射、相移和衰减。通过检测散射声波幅度、相位、分布,可得到样品内部结构参数图像。其分辨率接近样品内声波波长。超声波频率常为1~200MHz,最高可达5GHz,相应分辨率为10~1000μm量级,最高为500Å。声学显微术主要特点是:①无损检测;②精度高,最高为500 Å;③灵敏度高,可测出厚度为100 Å量级极细微裂纹及不反光物体表面微米级微坑;④可测定声学参数,如杨氏模量、密度、应力、应变状态等,及与材料的力学性能关系密切的参数;⑤得到的声学指纹[V(z)曲线]可进行材料微区结构的定性、定量分析(包括晶体定向)。样品应为平板形或圆柱形,检测样品内部状况时应使表面粗糙度较低为宜。