从系统思维到机体思维

机体是一类具有生机与活力的特殊系统，除了具有一般系统的整体性、反馈性、协同性、涌现性等特征外，还具有机体自身的新陈代谢、动态和谐、进化变异等特征。机体生长的动因来自系统的“结构—功能循环”带来的“增值效应”,能够以较小投入带来显著收益。以机体为对象的机体思维，除了继承系统思维特征之外，还要在本体论上注重机体自身的特性，考虑其生存和发展的需要；在认识论上强调宏观视角与微观视角的结合、逻辑思维与直觉思维的贯通、确定状态与不确定状态的叠加；在方法论上注重对机体的网络分析、情境分析、状态分析和趋势分析。从系统思维发展到机体思维，有助于化解系统思维的指令性与灵活性之间的矛盾冲突，协调机体发展与系统环境之间的关系，促进各类机体的和谐共生。这在人工智能迅速发展和社会治理复杂多变的时代背景下，具有十分重要的意义。     

关于拟订名词文件初稿的步骤问题——以金属科学名词为例

一我国50年代在短短几年间几乎所有学科都翻译了俄文的教材、工艺规程、产品规范、检验标准、技术标准等,作为我国的教材、规程、规范和标准等使用。这样,我国就从俄文翻译引进了一整套概念和术语,形成了我国的概念体系和术语体系。我国以这套概念体系和术语体系培养了几十年人才。我们现在审定技术科学术语,只能以这套概念体系和术语体系为基础,否则(比如改用英美的)就会造成广大科技人员的概念混乱,从而是难于被接受的。当然,俄文的概念体系和术语体系有其不足之处,即比较滞后于近二三十年来世界科学技术的发展。俄文的现代科技术语,有很多是由德文翻译引进的,所以俄文的概念体系和术语体系与德文接近。德国的科学技术发展很早,对术语的规范化、标准化一向非常重视,加之使用德文的国家又很少,所以德文术语用词严谨、系统性强;“一义多名”和“一名多义”的现象甚为少见(指前西德而言)。英美特别美国,由于科学技术发展历史的原因,其现代科学技术方面的概念体系和术语体系与德国、前苏联差异较大。英美的现代科学技术处于世界先进行列,反映到科技术语上,其新的术语出现最多。由于它们对术语的规范化、标准化工作长期坚持不懈,现在其每个学科都有术语汇编(规范或标准)。只是由于它们随着科学技术的发展而不断充实和改进其概念体系和术语体系,加之使用英语的国家又多,以致在英文文献中“一义数名”的现象比较多见。法语,如所周知,表义严格,很少出现歧义。法文的科技术语也是如此,用词严格,很少歧义。只是不少术语用词较多,不过所表达的“意思”十分准确。法国科学技术的概念体系和术语体系与英美接近。日文术语,在二次世界大战以前,主要来自德文,但是在二次世界大战以后则只由英文这一种文种引进了。现在,除了还保留着个别来自德文的术语以外,日文的概念体系和术语体系与英文基本相同。日本科技界,近三十多来年,相当重视科技术语的统一工作,各个学科都不断编辑出日文术语释义词典(绝大多数都附有英文术语),各个行业的日本工业标准中都订有术语标准。日语与汉语比较接近,它以汉字命名的术语对我们审定汉文术语有很大参考价值。我国是发展中国家,现代科学技术发展较晚,现在进行的“一义只对一名”的汉文术语审定工作比科技发达国家晚了一些。不过,这对我们也有有利的一面,即我们可以借鉴各国术语规范化、标准化的经验,可以吸收各国术语的优点。综上所述,我们现在审定汉文术语,应立足于世界科技发展的最新(80年代)水平上,在基本保持我国已存在的概念体系和术语体系的基础上,吸收世界常用几种外文的术语对我们有用的成分,来充实和改进我国的概念体系和术语体系,使我们现在审定出的汉文术语(和配注的英文术语)符合当今世界科技发展的最新水平。二如上所述,科技术语是随着科学技术的发展而不断发展、变化的,我们现在审定汉文术语应立足于世界科学技术发展的最新(当今)水平上,应与世界科技术语发展到今天的状况相一致。因此,不可过分强调“习惯性”,否则,我们现在审定出的汉文术语就有可能只与世界科技发展的过去水平相一致。另一方面,我们审定出的各学科术语文件的质量高低,在很大程度上,取决于初稿的质量高低,因为初稿是后来几次审定(讨论、确定)的基础。由于这两方面的原因,觉得探讨一下“拟订初稿的步骤”会是有益的。笔者感到“拟订初稿”应按下列几个步骤：第一步：按我国现有概念体系列出所有应审定的各个概念(以暂用名代表)。第二步：给出每一概念的“暂拟定义”,必要者(后面所列实例之类的汉文术语、词不达义的汉文术语以及定名时可能发生争议的汉文术语等)则需给出完整、确切的科学定义。“定义”是审定名词的根本依据,是判断所定的汉文名和所配注的英文名是否正确、是否恰当以及是否符合世界科技发展的当今水平的根本依据,也是后来对初稿的几次审定的根本依据。笔者非常赞同大气科学名词审定委员会的经验之谈：“要坚持在定义的基础上统一定名”,“若不给出定义,即使现在统一了(指只列出汉文名和英文名的审定文件),也很难说是真正统一”^〔1〕。当然,给出每一概念的科学定义,并非易事,而是一件十分繁重的工作。需要核对各种资料和仔细的文字推敲,特别是为了满足我们审定出的术语文件符合世界科技发展的当今水平这一要求,定义工作就更加繁重了。因此,对于大多数概念来说,可以先给出个“暂拟定义”;只是对于上述那些种必要的概念需给出科学定义。第三步：根据能反映当今(80年代)世界科技水平的诸权威性英文文献,按照前两步所列出的我国概念体系及诸概念的定义,查找到并录下表达各该概念(定义)的现有英文术语(包括权威性的工业标准中的和规范术语汇编中的以及现在书刊中习用的英文术语)。此时,需要对以下各类术语问题进行仔细的处理。(一)录下我国现用概念体系中所没有的每个概念——其定义(或译成汉文)和英文名,并根据定义拟出汉文暂用名。(二)将我国现用概念体系中已有汉文名,但当今英文文献中其内涵已改变了的概念(定义)和英文名,填到该汉文名之下,并根据后者的定义拟出新的汉文名。例1：50年代由俄文дисперсионное твердение翻译引进的汉文名“弥散硬化”,是表达“由于过饱和固溶体内析出第二相弥散微粒而导致合金强度(从而硬度)明显增高的现象”(第一个定义)。以往在英文文献中表达此定义的术语是“precipitation hardening”<沉淀硬化>^*。但是,这个英文名当今表达的涵义扩大为“由于过饱和固溶体内发生脱溶而形成溶质原子偏聚区(GP区)以及析出第二相弥散微粒而导致合金的强度(从而硬度)明显增高的现象”(第二个定义)(这样一来,此英文名所表达的涵义就与法文名durcissement structural^**和德文名Aushrtung相同了)。我国现在所使用的“沉淀硬化”、“析出硬化”以及这里的“弥散硬化”这些同义语都是根据第一个定义(过时的)就字面直译自英、德、俄文的,以后不宜再用。鉴于世界发达国家(英、美、德、法)现在都是以第二定义使用其术语,我国也应重新命名,按第二个定义可命名为“脱溶强化”。(三)我国现用概念体系中的一个种概念,在当今各发达国家已发展成一个属概念,其下为一组种概念。此时,应录下每一种概念(定义和英文名),并审查原汉文名能否构成诸种概念的汉文名,若不能,则应重新命名。例2：50年代我国从俄文патентирование翻译引进了汉文术语“铅〔浴]淬火”,其定义是“将钢加热到稍高于Ac₃的温度,保温,然后在540～560℃的熔铅中冷却,以获得适合于拉拔高强度钢丝的组织——索氏体”。此种工艺在英美等发达国家早已发展为一组工艺。在这组工艺中,冷却介质除熔铅外还可用熔盐、空气或流态床;另外,不只是用于高强度钢丝的拉拔中,也用于高强度钢带的轧制中。下面列出这组工艺的英文名(第三栏)等：由上表第四栏内的汉文名<盐浴铅淬火>、<空气铅淬火>、<流态床铅淬火>等名称,根本无法理解“所言何义”。这些工艺与铅都完全无关。由此可见,汉文名“铅〔浴〕淬火”必须废弃。根据patenting的当今定义“将钢加热予以奥氏体化,随之予以控制冷却,以获得适合于随后的冷形变加工(拔丝或轧制)的中珠光体(又称“索氏体”)”,或可命名为“索氏体化处理”。这样一来,可将上表第三栏的英文名所表达的概念命名为：“盐浴索氏体化处理”、“风冷索氏体化处理”、“铅浴索氏体化处理”、“流态床索氏体化处理”^***等。(四)我国现用概念体系中的几个概念,在英文文献中已统一为一个概念者。例3：我国从俄文翻译引进的“回火马氏体”、“回火托(屈)氏体”和“回火索氏体”三者,在英文文献中早已统称为“tempered martensite”<回火马氏体>(定义：淬火时形成的马氏体,由于在铁素体奥氏体相变温度以下的温度加热时发生分解而形成的产物)。这四个概念汉、俄、英文名如下表所示：第一和二栏三个名称的定义是：(1)回火马氏体：淬火时形成的片状马氏体于回火第一阶段发生分解——其中碳以过渡碳化物的形式脱溶——所形成的、在固溶体基体内弥散分布着极其细小的过渡碳化物薄片的复相组织;这种组织在金相显微镜下即使放大到最大倍率也分辨不出其内部构造,只看到其整体是黑针(外形与淬火时形成的片状马氏体的白针相同);(2)回火托(屈)氏体：淬火时形成的马氏体(及残余奥氏体)于回火时分解而形成的、铁素体基体内分布着细小的碳化物(包括渗碳体)颗粒的复相组织;这种组织在金相显微镜下仍分辨不出其内部构造,只是看到其总体呈黑色(原马氏体针的轮廓已模糊不清甚至完全消失);(3)回火索氏体：淬火时形成的马氏体(及残余奥氏体)于回火时分解而形成的、在金相显微镜下高倍放大才能分辨出其为铁素体内分布着碳化物(包括渗碳体)球状颗粒的复相组织。对于这种情况,笔者觉得：为了照顾我国现有习惯,可暂时保留现用的这三个汉文名,但其后皆应配注统称的英文名“tempered martensite”,并加注说明^〔6〕。(五)我国现用概念体系中一概念的汉文名,与已被废弃的英(德、法)文名在字面上对应,而与其新名不对应。我们应根据英(德、法)文新名,重新厘定该概念的汉文名。例4：我国从俄文троостит(或троостит закалки)翻译引进的“托(屈)氏体”(或“淬火托(屈)氏体”),是表达“片层间距在大约0.1μm左右的、在金相显微镜下高倍放大也分辨不出其内部构造,只看到其总体是一团黑、而实际上却是极薄的铁素体片层和碳化物(包括渗碳体)片层交替重叠而成的复相组织”。表达此概念的、与汉文名“托(屈)氏体”字面对应的英文名troostite(或primary troostite)(还有德文名、法文名)早已被废弃,而改称为fine pearlite<细珠光体>。我国现在也应改称为“细珠光体”,并加注说明其原因^〔6〕。但为了照顾我国现有习惯,应将“托(屈)氏体”列为“又称”。例5：我国从俄文сорбит(或сорбит закалки)翻译引进的“索氏体”(或“淬火索氏体”)是表达：“片层间距在大约0.25μm左右的、在金相显微镜下高倍放大才能分辨出其为铁素体片层和碳化物(包括渗碳体)片层交替重叠而成的复相组织”。表达此概念的、与汉文名字面对应的英文名sorbite(或primary sorbite)(还有德文名、法文名)早已被废弃,而改称为medium pearlite<中珠光体>或very fine pearlite<很细珠光体>。我国现在应改称为“中珠光体”,并加注说明其原因^〔6〕,将“索氏体”列为“又称”。(六)当世界上某一科技范围的概念分类方法和命名体系已不能适应科技发展的需要,从而已为新的概念分类方法和命名体系所取代时,我国的概念分类方法和命名体系也应随之改变。例6：表达“向钢件表层同时渗入碳和氮”(我国现在称为“碳氮共渗”)的诸工艺方法其世界各国的名称都越来越显得混乱,从而,最近各国讨论制订了新的概念分类方法和命名体系如下：(七)某些量,由于旧名称对涵义表达得不正确,从而国际单位制将其废弃而改称新名。我们审定汉文名(和配注英文名)时应与国际单位制相一致。(八)当我国从俄文翻译引进的一个汉文名,表达英文中两个或两个以上的概念时,我们以用这些英文名所表达的各概念来充实和改进我国的概念体系为好。(九)当我国从俄文翻译引进的一个汉文名,在字面上与某一英文名相对应,但后者所表达的概念却与前者不同而且在我国的概念体系中没有后者所表达的概念时,我们审定名词之际应将后者所表达的概念作为一个新概念(适当地厘定其名称)来充实我国的概念体系。例8：我国从俄文полный отжиг引进的“完全退火”,其定义是：“将钢予以完全奥氏体化(亚共析钢加热到Ac₃点以上;过共析钢加热到Accm点以上),随之缓慢冷却,以获得接近平衡状态的组织的退火工艺”。而英文的full annealing(就字面直译也是“完全退火”)其定义却是：“将钢予以奥氏体化(亚共析钢加热到Ac₃点以上(完全奥氏体化);过共析钢则加热到Ac₁点与Accm点之间(部分奥氏体化),随之缓慢冷却以获得最低的硬度和强度的退火工艺”。此后一工艺,根据定义并参照其同义语dead-soft annealing,可定名为“完全软化退火”。(十)当一英文名在字面上与我国概念体系中的概念A的名称相对应,但其涵义却与我国的概念B相同时,此英文名应配注于概念B的汉文名之后。例9：我国从俄文отпускная хрупкостъ翻译引进的“回火脆性”,其定义是：“淬火硬化的钢在某些温度区间回火后或从回火温度缓慢冷却通过脆化温度区间后所出现的韧度低的现象”;此涵义没有相对应的英文名。“回火脆性”有“不可逆回火脆性(俄文名为：отпускная хрупкостъ первогорода<第一类回火脆性>或неоσратимая отпускная хрупкостъ<不可逆回火脆性>)和可逆回火脆性(俄文名为：отпускная хрупкостъ второго рода<第二类回火脆性>或оσратимая отпускная хрупкостъ<可逆回火脆性>)。可逆回火脆性定义是：“经过淬火硬化的某些钢(如Cr钢、Cr－Ni钢、Mn钢、Cr－Mn钢等)在大约450～500℃之间(脆化温度区间)相当长时间地回火,或者在更高的温度回火随之缓慢地冷却通过该脆化温度区间所出现的韧度低的现象”。英文名temper brittleness或temper embrittlement所表达的正是这后一概念,所以应配注于“可逆回火脆性”之后。(十一)我国概念体系中某些概念在英美的概念体系中没有,则应在其汉文名之后配注俄文(或其它种外文)的名称。例如上面列举的例8中的“完全退火”或例9中的“回火脆性”就是如此,下列诸例也是如此：由上列实例可以清楚地看出,“定义”是我们审定名词和配注英文名的根本依据。若不是根据“定义”而只是根据名称的字面,无论是审定汉文名还是配注外文名,都常造成错误。在此应着重指出：(一)在查找配注的英文名时,英文文献必须是英国或美国的权威性机构编纂的、最新的规范术语汇编或术语标准,或者英美的著名科学家的80年代著作(而不能是英美科学家或情报人员译自别种外文的;也不能是非英美人写的英文著作)。只有当英美文献中确有某一概念及其名称时,才能在我们审定的名词中作为该概念的英文名来配注。(二)切忌使用下列方法配注英文名：(1)根据一般构词法知识自造英文名：(2)自己按汉文名的字面直译为英文名：(3)以英文释义词典为依据配注英文名。因为词典中是新、旧术语皆收入。(4)以英汉双语词典为依据配注英文名。因为：一则它不是以概念为单元,而是以术语为单元。一个概念若有几个英文名,则被列为几个词条,每一英文名之后,可能列出了一个汉文名,也可能列出了几个汉文名;二则由于这样的词典中常有不以“定义”为依据而译出、从而汉文名是错误的情况。第四步：解决汉文中的“一名多义”问题,即必须给每个概念命一个名称。笔者将“一名多义”的问题分为如下两类：第一类是我国所特有的问题,即由于汉语中修饰名词用的词不象英、德、法、俄等种外文里那样能表示主动或被动动作,从而将由之构成的、不同涵义的两个复合术语译成了同一个汉文术语。第二类：非第一类原因造成的“一名多义”问题。第五步：解决我国已经习用的汉文术语的“词不达义”的问题,即需要重新拟订“词达义”的汉文名。第六步：将字面涵义过于“泛泛”、不象具有特定科学涵义的汉文术语,设法改为象个具有特定科学涵义的术语。第七步：汉文术语的系统化：全国自然科学名词审定委员会将“系统性”作为定名的主要原则之一。这是极其重要的和非常及时的,因为“不成系统”是我国名词混乱的主要表现形式之一。根据“系统性”这一要求：(一)同类的概念,应该用同样的命名方法。例如：向金属件表层渗入其它元素如碳、氮、硼等,应称为：渗碳(carburizing)、渗氮(nitriding)(而不应称为“氮化”)、渗硼(boriding)(而不应称为“硼化”)等。(二)一个基础性概念一经定名后,由该概念构成复合术语时则皆应使用之。例如：金属由于某种原因导致其中的位错运动受阻从而其强度——形变抗力——(从而硬度)增高的现象,称之为“强化”,由之构成的复合术语则都应使用“强化”。如：又如：“对金属施加外力使之发生塑性形变”在构成复合术语时简称为“形变”,由之构成的相关术语则皆应使用“形变”。如：当然,根据“系统性”的原则审定汉文术语,比孤立地推敲单个概念的合适(表达定义贴切且与表达其它概念者不相混淆)的汉文名称复杂得多。因为为了“系统性”,一则需要仔细推敲每个概念的定义中所包含的每个词、语的确实涵义(不只是字面涵义),查明有否收入“名词文件”的概念(不只是名称),若有,两者则需使用同一个词;二则一个概念的名称一经改动,其它相关概念的名称皆需改动。三按照以上步骤所拟出的名词文件初稿,可以满足下列要求^〔8〕：一、先进性：因为选择的文献是能反映80年代世界科学技术水平的;二、科学性：因为汉文名都是根据每个概念的“定义”拟订的;三、单义性：每个概念是只用一个汉文名来表达的;四、系统性：相关的概念是用相关的词来表达的;五、可译性：每个汉文名之后都配注当今英美概念体系中确实有的概念的英文名(或者别的文种中确实有的外文名)。注释-------------------------------第5页* 尖括号内的汉文名是其前英文名就字面的直译名——下同。** 当英文名改为第二个定义后,此法文术语被durcissement par précipitation所取代。*** 本文中没有给出定义的所有术语,其定义皆请见：汉英德法俄日术语对照《金属学及热处理词典》,程肃之编著,机械工业出版社1990年版——下同。-------------------------------第9页* 按该词典上所给出的定义,我国现在称之为“螺型位错”,该词典称为“螺旋位错”。** 与本英文名相应的汉文名是“蜷线位错”。*** 此汉文名是从俄文译来的理论金属学中使用的,我国现在的金属学中多称“加工硬化曲线”,按定义来严格命名应为“形变强化曲线”。     

统一名词应考虑科学涵义及习惯用法——再论“碳”“炭”二词的用法

读本刊石磬“也谈碳与炭”^[1]一文,有所启迪。现就符合习惯用法及考虑科学涵义两方面,再论“碳”“炭”二词的用法,以作笔者1999年在本刊发表《关于“碳”“炭”二词的用法》^[2]一文的补充。一、问题的提出碳、炭二词用法的分歧在国内冶金工作者中是这样引起的：为了提高炼铁高炉炉缸的寿命,人们采用了含碳耐火砖;电炉炼钢及熔盐电解炼铝需用含碳电极,以导电;为了抗酸、抗碱、抗高温,许多炉内构件需用含碳纤维的制品。因此部分冶金学者认为既然是含碳物质,上列制品则应分别称为“碳砖”、“碳电极”及“碳纤维”。另有一部分冶金学者的意见是我国沿用“炭”字已有长久历史,上列用品应称为“炭砖”、“炭电极”及“炭纤维”。由此,“碳”、“炭”二词应用上引起争议,致使国内文献对“碳”、“炭”二词的应用比较混乱。例如1994年出版的《材料大辞典》^[3]中,carbon fiber为碳纤维,而activated carbon fiber则为活性炭纤维。carbon brick为碳砖,而activated carbon为活性炭。这里carbon译为“碳”还是“炭”,这个矛盾如何解决？究竟“碳”、“炭”二词有无不同？其差异何在？可否将碳、炭二词取消其中之一？这些都是待商榷决定的问题。二、碳是一种化学元素,碳=100%C化学元素C的中文命名为碳,即碳是100%C。碳有三个同素异形体,即无定形碳、石墨(六方晶系)及金刚石(立方晶系)。每个异形体有各自恒定的性质。无定形碳在空气中易燃,充作发热剂及还原剂,在密闭条件下通电加热到1500～2000℃,可得到石墨。石墨化程度随加热温度及时间而异。石墨能耐高温,在空气中难燃,但在2000℃以上则升华挥发,在氧气中也可燃烧。石墨能导电,导热性也高,又能抗酸性或碱性溶液的浸蚀。透明金刚石有五色灿烂的光彩,是最硬的物质。金刚石砂可制成切割金属的刀具。碳有3个同位素,其中¹⁴C考古学家用以测估文物的历史年代。三、从化学组成看“炭”的科学涵义燧人氏钻木取火,未完全燃烧的黑色遗留物,古人称之为木炭。考古学家证明,春秋时代国人已知冶铸青铜器皿、刀、剑的技术。用木炭供热熔化天然铜,或还原风化的含杂质的铜矿,得出青铜铸品。战国时代铁器出世。由于需更高的温度铁矿才能还原成铁,国人又发明用煤炭筑土窑烧制焦炭,充作供热及还原剂。这样,木炭、煤炭及焦炭三种燃料的“炭”字已沿用两千多年之久。那么,“炭”字从化学组成看,有哪些涵义呢？烧制木炭的原料是木材。木材含有大量的高分子聚合的有机化合物,主要是纤维素及木质素,又含无机化合物灰分及水分。有机化合物通过光化作用在大气中成长,而灰分则自土壤中吸取。炭窑中的还原气氛使木材不能全部燃烧。有机化合物遇热分解成碳,即所谓的“碳化过程”(carbonization)。木材中的灰分全部留存于木炭中。同时木炭在储存期间又吸入大气中的水分。木炭中含有H、O、N等元素说明木炭尚含有少量的能挥发的有机化合物。由以上木炭的化学组成足以说明,木炭是以碳为主、含有多种不恒定成分的杂质的混合物。同时,随着木材种类(软木或硬木)不同,同一树种,树枝和树干部位不同,以及炭窑中由于火焰分布不均,温度不同等因素,所烧成的木炭含碳量也不尽相同。木炭中的灰分包含各种金属氧化物,形成硅酸盐化合物或互溶成为固溶体。煤炭古称石炭,是古代植物遗体深埋地下,经长期的高温高压的煤化作用生成的。煤炭灰分来源于植物本身全部的无机物质,又含有沉积过程中由风力或流水搬运的矿物杂质,因而煤炭的灰分可高达40%。煤炭有多种多样。根据产地、煤层及采煤工作面的不同,煤炭的化学组成在很大范围内波动。即使在同一采煤工作面,不同时间采得的煤块,其含碳量也有差异。煤炭灰分尚含有MnO,V₂O₅,及微量的稀有金属氧化物。焦炭是由炼焦煤料经干馏焦结(900～1050℃)炼制的可燃固体产物。炼焦煤料由4种烟煤,即气煤、肥煤、焦煤及瘦煤配合而成。焦炭是高炉炼铁必需的原料。通过煤料配比可以提供高炉需要的低硫、低灰分,高发热值及高抗压强度的高质量焦炭。以上对木炭、煤炭及焦炭的化学涵义进行的分析可以看出炭、碳不能等同,它们的区别可用下列式(1)表达：炭=碳(无定形碳或石墨)＋有机挥发分＋无机灰分＋水分 (1)也即：炭=碳(C)＋C,H,O,N,S等有机物＋SiO₂,Al₂O₃,Fe₂O₃,CaO,MgO,MnO,TiO₂,V₂O₃,SO₃,P₂O₅等无机物＋水分 (2)由上看出,炭是以碳为主并包含多杂质的混合物。多杂质的意思有二：一是杂质种类多,有挥发性的有机化合物,有金属与非金属氧化物组成的灰分,又有水分;二是杂质的量相当多,而且在大范围内波动。特别是灰分的杂质很难与独立存在的碳分离。因此,如果说炭是黑色易燃的物体则不大准确。因为焦炭是银灰色,而有的煤炭呈金属光泽。木炭、煤炭及焦炭是易燃物,是由于它们含有无定形碳。后者一经高温处理石墨化后,则变成耐高温而在空气中难燃。所以易燃难燃不是碳的特性。四、工业上含碳的制品应称炭制品根据碳、炭关系式,木炭、煤炭及焦炭可称为炭材料。由炭材料制备的工业上含碳的制品应称为炭制品。烧制含碳耐火砖的原料有无烟煤、焦炭或天然石墨(含有灰分)。配以沥青或无机黏合剂,经粉碎、混合、压型及烧制,烧成耐火砖,原料中的灰分全部留在砖内,因窑内还原火焰温度不超过1000℃,可能遗下一小部分挥发性的有机物,砖内的碳也停留为无定形碳,因此必须使砖冷到室温,方能从窑内搬出,否则红热的砖取出后将自燃。在高炉炉缸使用过程中,砖中的碳将逐渐石墨化。此类含碳耐火砖由炭材料制成,当然应称为炭砖。制备含碳电极的原料与炭砖相同,它们也应称为炭电极。电炉炼钢所用的电极的石墨化程度应较高,而自焙炭电极则在向电炉内下降过程中逐步石墨化。电极所含的灰分在电炉冶炼过程中熔化进入炉渣。含碳纤维主要由再生纤维、合成纤维、沥青纤维等多种人造纤维经热解碳化制成。造丝和碳化通常在大气或隋性气体中进行。气体中含有尘埃,所以纤维内留有少量灰分无法去除。随着原料、造丝工艺及碳化条件(包括温度、碳化速度及环境)的不同,纤维所含的碳量在90～99%范围内波动。含碳纤维为符合习惯应称“炭纤维”。所织成的成品应称炭制品,如炭布、炭毯等。炭纤维中炭和碳的关系可由式(3)表达：炭=碳＋有机化合物(未碳化)及分解物＋无机物(灰分,来自环境)＋水分(吸自大气) (3)石墨化的炭纤维不吸水。由于高温,石墨化的炭纤维含未碳化的有机化合物及分解物也较少。由有机化合物经热解碳化的炭黑,其中炭、碳的关系也由式(3)表达。五、哪些名词用“碳”化学元素C(碳)和其他元素结合成碳化合物,如碳化钙、碳酸钠等。凡涉及元素C的化合物名词都用“碳”。以碳命名的钢称碳钢,又称碳素钢。后者实际上是plain carbon steel合金的译名。“素”意为“单纯”,说明只含碳而不含其他合金元素。研究碳原子结构关系的名词用“碳”,例如碳键、碳链、碳环等。为提高机械零件表面的耐磨性,采用渗碳法(cementation,carburizing)提高表面层的含碳量,再经淬火热处理提高硬度,从而增加其耐磨性。该方法采用粉状木炭(焦炭或无烟煤)覆盖需加硬的部分,在高温下加热一定时间,木炭中的碳原子扩散固溶于铁原子中成为奥氏体,但木炭中的无机物灰分则遗留在外(当然,木炭中的有机物及水分挥发逸散)。此物理过程称为渗碳而不能称为渗炭。转炉炼钢吹炼末期,钢液含碳较低。如欲炼高碳钢,则向钢包中钢液投入粉状木炭(焦炭或无烟煤),木炭中的碳溶入钢液,而其中的灰分则溶入熔渣。此物理过程称为增碳(recarburization)而不能称为增炭。又如炼钢过程是降低铁液中含碳的氧化过程。此化学反应称为脱碳(decarburization),因为是碳和氧的化学反应。至于有机化合物加热分解沉积成碳的碳化反应(过程)(carbonization)绝不能称为“炭”化,因为分解沉积的是碳。后者和未分解的原有机物,部分分解的新有机物,环境带入的无机灰分以及自空气吸入的水分,合并组成含碳物质,根据用字的习惯,此有杂质的含碳物质称为“炭物质”,例如炭黑,活性炭等等。六、高纯碳及原子级碳“金无足赤”,古有名言。自然界存在的天然金含银、铜,天然铜含锌、锡,最纯的天然石墨仍含3～4%灰分。但化学家经常在研究发明元素提纯的各种方法。例如光谱纯石墨电极是由光谱纯或高纯碳制得。所谓“高纯”系指高于“化学纯”的纯度,也即大于99.9999%C、小于1ppm杂质的C,因而称为碳。原料通常采用石油焦。近代发明碳60(C₆₀,富勒烯,fullerene),系由60～70碳原子组成的内空外呈球形的结构体。曾有学者建议称为碳的第4个同素异形体。但尚无定论。纳米碳管是由小于50纳米的,由1至几个碳原子自弯成管的碳结构体。它是由特殊方法,用高新技术和设备,在特殊条件(高温、无尘埃的真空或氩气)下制成。七、碳、炭二字应予分别选用在已发现的109种元素中,其中气态元素11种,如氢、氦、氮、氧、氯、氩等,均冠以“气”首。液态元素两种,即溴、汞,两字带有“氵”及“水”。固态元素分两类,即非金属固态元素10种,如硼、碳、硅、磷、硫、砷等,诸字均带有“石”旁;金属固态元素86种,即金、银、铜、铅、锌、铁等,诸字除金外,均带有“金”旁。非金属元素和金属元素主要的区别之一是：非金属氧化物与水化合成酸,其氧化物呈酸性;而金属氧化物与水化合成氢氧化物,其氧化物呈碱性。元素命名有这样的规律性、系统性是我国前辈化学家的创举,有利于学习化学。如果弃“碳”不用而只用“炭”,则破坏了化学命名的规律性。为一元素而伤大局,似无必要而且不妥。如果废“炭”而全部用“碳”,则忽略我国已沿用两千多年的“炭”字,又不符合汉字简化的意义,因而废弃“炭”字也属不宜。建议保持“碳”、“炭”根据前述含义具体情况,分别选用。八、结论根据化学组成,考虑我国国情,建议对“碳”、“炭”二词按下列原则分别选用。1.碳是一种元素,碳=100%C。凡涉及化学元素C的名词均用“碳”,例举如下：(1)碳的化合物,如碳化钙、碳酸钠等。(2)以碳命名的钢称碳钢(又名碳素钢)。(3)结构化学的名词,如碳键、碳链、碳环等。(4)参加物理过程的C,如渗碳、增碳等。(5)参加化学反应的C,如脱碳、碳化等。(6)99.9999%C,如光谱纯碳。(7)原子级C,如碳60、纳米碳管等。2.工业用含碳物质称炭物质。炭是多杂质含碳且以碳为主的混合物,其特点为：(1)含碳量不恒定。(2)杂质多种多样。(3)杂质含量不恒定,而且相当多,并在大范围内波动。(4)物理及化学性质不恒定。炭材料如：木炭、煤炭、焦炭、炭黑、活性炭、炭纤维等。炭制品如：炭砖、炭电极、炭块、炭刷、炭纤维、炭布、炭毯等。3.“炭”、“碳”的区别可由下式表达：炭=碳(无定形碳或石墨)＋有机物＋无机物＋水分4.英文carbon一词根据上述原则,分别译为“碳”或“炭”,例如carbon dioxide二氧化碳,carbon black炭黑等。 ① 魏寿昆院士是冶金学名词审定委员会主任。