Nauka o materiałach

Nauka o materiałach
( Inżynieria materiałowa )
struktura
właściwości
otrzymywanie
eksploatacja
„Materiałowy tetraedr”
Cywilizacja a rozwój materiałów
1. Materiały – margines rozwoju cywilizacji do XIX w.
2. Stal – pierwszy materiał wytwarzany przemysłowo.
3. Tajemnica właściwości materiału – skład chemiczny i mikrostruktura.
4. Epoki w historii cywilizacji – uwarunkowania materiałowe.
5. Podstawowe grupy materiałów – ceramika, metale, polimery.
6. Nowe materiały – nowe perspektywy (np. stal nierdzewna, światłowody).
7. Polimery – stan obecny i perspektywy.
8. Budowa fazowa materiału – skład chemiczny, uporządkowanie atomów,
mikrostruktura, przestrzenne rozmieszczenie atomów defekty strukturalne.
9. Poszukiwania nowych materiałów – zamienniki dla krzemu, bariery
temperaturowe, alternatywne źródła energii, nanotechnologia.
10. Biomimetyka – biomateriały, materiały biodegradowalne, hydrożele
Podział materiałów ze względu na rodzaj wiązania
1. Kryształy jonowe
2. Kryształy molekularne
3. Metale
4. Struktury międzymetaliczne
5. Półprzewodniki
6. Polimery
7. Kompozyty
8. Materiały szkliste
Cykl życia materiału a środowisko
Zrównoważony
rozwój
Środowisko
Energia
Wytwarzanie
Energia
Rudy,
surowce
odpady,
ciepło,CO2
Produkcja
odpady,
ciepło,CO2
Spopielanie,
wysypiska
Energia
Stosowanie
Energia
Likwidacja,
utylizacja
odpady,
ciepło,CO2
odpady,
ciepło,CO2
Nowe materiały wg struktury i zastosowań.
Polimery specjalnego przeznaczenia ( nieorganiczne, przewodzące,
biodegradowalne).
2. Materiały kompozytowe, promotory adhezji.
3. Materiały ceramiczne nowej generacji.
4. Materiały cienkowarstwowe
5. Metale i stopy.
6. Materiały dla alternatywnych źródeł energii.
7. Materiały biomedyczne, biomimetyczne, kosmetyczne.
8. Nowe ciecze technologiczne.
9. Materiały inteligentne.
10. Półprzewodniki i nadprzewodniki
11. Materiały molekularne
12. Nanomateriały
1.
Wg MATERIALS TODAY
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Międzynarodowa „mapa drogowa” dla półprzewodników.
Mikroskopy AFM (atomic force microscope) i STM (scanning tunnelling
microscope).
Efekt GMR (giant magnetoresistance)
Lasery półprzewodnikowe (klasy III –V), LED.
Narodowy program dla nanotechnologii.
Tworzywa wzmacniane włóknami węglowymi.
Materiały dla baterii jono-litowych.
Nanorurki węglowe
Miękka litografia
Metamateriały (ujemny współ. załamania światła).
Literatura
Czasopisma on-line
1. Materials Today www.materialstoday.com
2. Materials Science www. materialsscience.pwr.wroc.pl
Elsevier Science Direct
1. Biomaterials
2. Organic Electronics
3. Materials & Design
4. Dental Materials
5. Solid State Ionics
ACS
1. Chemistry of Materials
EBSCO
1. Advanced Drug Delivery Reviews
2. Materials Letters
3. Advanced Materials & Processes
Inne: Polimery, Świat Nauki, Przemysł Chemiczny, Wiedza i Życie
Planowane tematy wykładów
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
Materiałowe aspekty magazynowania wodoru.
OLED (organiczne diody emitujące światło)
CVD (chemiczne osadzanie z fazy gazowej)
Metoda zol-żel
Polifosfazeny
Biomateriały
Silikony – aplikacje w medycynie i kosmetyce.
Polimery preceramiczne
Materiały dla baterii jono-litowych
Miękka litografia
Aspekty materiałowe ogniw paliwowych
Ogólna charakterystyka kompozytów
PDT (terapia fotodynamiczna)
Powierzchnie samooczyszczjące
Papier elektroniczny