Nauka o materiałach ( Inżynieria materiałowa )

struktura

otrzymywanie

eksploatacja

właściwości

„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

Zrównoważony rozwój

Środowisko

Energia

Energia

EnergiaEnergia

Rudy,surowce

odpady,ciepło,CO2

odpady,ciepło,CO2

odpady,ciepło,CO2

odpady,ciepło,CO2

Produkcja Stosowanie

Wytwarzanie

Likwidacja, utylizacja

Spopielanie, wysypiska

Cykl życia materiału a środowisko

Nowe materiały wg struktury i zastosowań.

1. 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. Międzynarodowa „mapa drogowa” dla półprzewodników.

2. Mikroskopy AFM (atomic force microscope) i STM (scanning tunnelling

microscope).

3. Efekt GMR (giant magnetoresistance)

4. Lasery półprzewodnikowe (klasy III –V), LED.

5. Narodowy program dla nanotechnologii.

6. Tworzywa wzmacniane włóknami węglowymi.

7. Materiały dla baterii jono-litowych.

8. Nanorurki węglowe

9. Miękka litografia

10. Metamateriały (ujemny współ. załamania światła).

Wg MATERIALS TODAY

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. Materiałowe aspekty magazynowania wodoru.

2. OLED (organiczne diody emitujące światło)

3. CVD (chemiczne osadzanie z fazy gazowej)

4. Metoda zol-żel

5. Polifosfazeny

6. Biomateriały

7. Silikony – aplikacje w medycynie i kosmetyce.

8. Polimery preceramiczne

9. Materiały dla baterii jono-litowych

10. Miękka litografia

11. Aspekty materiałowe ogniw paliwowych

12. Ogólna charakterystyka kompozytów

13. PDT (terapia fotodynamiczna)

14. Powierzchnie samooczyszczjące

15. Papier elektroniczny