IMGV98

1. WSTĘP

Inżynieria materiałowa, będąc podstawowym czynnikiem cywilizacyjnego rozwoju ludzkości, zajmuje szczególne miejsce w historii nauki. Ukształtowała się ona jako synteza materiałoznawstwa i elementów techniki metali, ceramiki, poli-f merów a także takich dyscyplin naukowych, jak; matematyka, fizyka, chemia, kry-j stalografin. termodynamika, mechanika. Badania nad materiałami są stymulowane r głównie przez ich zastosowania techniczne.

kt- U progu XXI stulecia inżynieria materiałowa wkroczyła w okres nowych możliwości projektowania i wytwarzania materiałów o pożądanych właściwościach.

| W ostatnich latach obserwuje się gwałtowny wzrost liczby publikacji dotyczących L, wytwarzania, badania struktury i właściwości materiałów nanokry sta licznych (-1—16).

Nanomateriałem przyjęto nazywać polikrystaliczną substancję złozoną / ziaren i nie przekraczającą 100 nanometrów (nm); I nm * 10* m Jen mm zwykle wieł-i kość ziarna, lecz może to być tez grubość warstw wytworzonych lub nałożonych na podłożu. Granica wielkości nanomatcriałów jest różna dla materiałów o różnych właściwościach użytkowych i na ogół wiąże się z pojawieniem nowych jakościowo właściwości po jej przekroczeniu. Nanokrytztałami mogą być czyste metale. ich stopy jak również tworzywa ceramiczne, szkła. Porównując materiały polikrystaliczne z materiałami nanokrystalicznymi. warto zwrócić uwagę na liczbę atomów w każdym z nich. Przykładowo, w I jim' diamentu jest 176 bilionów ato-’ mów węgla, natomiast w 1 nm tylko 176 (1.3). jr* Nanomateriały można podzielić na następujące trzy grupy (13);

K. - nanomateriały zerowo-wymiarowe (nanomateriały punktowe .. bądź materiały ' nanoheterogeniczne zbudowane z osnowy. w której są rozmieszczone cząstki o P wymiarach nanometrów.

P - nanomateriały jedno- lub dwuwymiarowe, np. warstwy o grubości nanomo-, trów typu jednofazowego lub wielofazowego.

I - nanomateriały trójwymiarowe (lub nanokrystalicznci. tj. iłoinet z krystabcz-nych ziaren i klasterów odpowiednich faz o wymiarach rzędu nanometrów R' Znaczenie nanomatcriałów wynika z jakościowo innych właściwości w porównaniu z materiałami uznawanymi jako zaawansowane Technologie stosowane do wytwarzania nanomatcriałów pozwalają otrzymać tworzywa o składzie i wśaści-wościach niemożliwych do uzyskania metodami dotychczas znanymi.

L Do ważniejszych rodząjów nanomaienaśów można zaliczyć (2. 10); tr - nanomateriały metaliczne (stopy, kompozyty mml metal i R ~ nanomateriały ceramiczne i szklano-ccramiczne.

E—nanomateriały dla elektroniki, f - funkcjonalne materiały gradientowe.

- nanomateriały' polimerowe.

L - nanometry cznc biomateriały do zastosowań medycznych.