EBOOKI WYDAWCY
Redakcja:
Wydawca:
Format:
pdf, ibuk
Kamień milowy w rozwoju inżynierii materiałowej!
Interdyscyplinarny podręcznik, który jest źródłem kompleksowej wiedzy o nanomateriałach, będących dzisiaj wyznacznikiem innowacyjności w wielu gałęziach przemysłu. Materiały te charakteryzują się szczególnymi właściwościami, w tym nieosiągalną wcześniej wytrzymałością oraz wyjątkowymi właściwościami cieplnymi, elektrycznymi, chemicznymi i biologicznymi.
Książka omawia:
* strukturę i właściwości materiałów inżynierskich,
* strukturę, właściwości, charakteryzowanie i modelowania nanomateriałów,
* nanometale,
* nanoceramiki,
* nanokompozyty,
* nanopowłoki i nanowarstwy,
* nanowłókna,
* nanorurki,
* nanomateriały proszkowe,
* nanomateriały inspirowane obserwacją przyrody.
Poruszono również temat zrównoważonego rozwoju nanomateriałów i przedstawiono perspektywy nanorewolucji materiałów inżynierskich.
Książka napisana w sposób pozwalający na lekturę jej fragmentów przez osoby nie mające formalnego wykształcenia w dziedzinie materiałoznawstwa. M.in. z myślą o nich tekst podręcznika uzupełniono licznymi ilustracjami. Podręcznik jest przeznaczony dla studentów i wykładowców wydziałów inżynierii materiałowej, inżynierii chemicznej, mechatroniki, metalurgii, wydziałów mechanicznych, fizyki, biochemii na uczelniach technicznych i uniwersytetach, a także naukowców praktyków i entuzjastów nanotechnologii.
Rok wydania | 2010 |
---|---|
Liczba stron | 354 |
Kategoria | Inżynieria środowiska |
Wydawca | Wydawnictwo Naukowe PWN |
ISBN-13 | 978-83-01-16418-8 |
Numer wydania | 1 |
Język publikacji | polski |
Informacja o sprzedawcy | ePWN sp. z o.o. |
EBOOKI WYDAWCY
POLECAMY
Ciekawe propozycje
Spis treści
Przedmowa IX | |
1. Wprowadzenie | 1 |
1.1. Nanomateriały – definicje, podstawowe pojęcia i przykłady | 1 |
1.2. Materiały we współczesnej technice | 5 |
1.3. Klasyfikacja materiałów inżynierskich | 12 |
1.4. Budowa materiałów inżynierskich | 14 |
1.4.1. Elementy mikrostruktury materiałów | 17 |
1.4.2. Hierarchiczność struktury materiałów | 24 |
Literatura | 26 |
2. Struktura i właściwości materiałów inżynierskich | 27 |
2.1. Metale | 28 |
2.2. Ceramiki | 38 |
2.3. Polimery | 42 |
2.4. Kompozyty | 45 |
Literatura | 49 |
3. Struktura i właściwości nanomateriałów | 51 |
3.1. Podstawowe zjawiska wykorzystywane w nanomateriałach | 52 |
3.2. Wpływ skali wymiarowej | 53 |
3.2.1. Zależność Halla–Petcha | 53 |
3.2.2. Charakterystyczne wymiary i odległości w mikrostrukturze | 56 |
3.2.3. Gradient odkształcenia | 56 |
3.3. Wpływ powierzchni granicznych | 57 |
3.3.1. Poślizg po granicach ziaren | 58 |
3.4. Właściwości mechaniczne | 59 |
3.4.1. Moduł sprężystości i efekty niesprężyste | 60 |
3.4.2. Ciągliwość | 60 |
3.4.3. Naprężenie uplastyczniające i wytrzymałość | 63 |
3.4.4. Wytrzymałość teoretyczna | 63 |
3.4.5. Granica plastyczności | 65 |
3.4.6. Wytrzymałość na rozciąganie | 66 |
3.4.7. Twardość | 67 |
3.4.8. Odporność na pękanie | 68 |
3.4.9. Wytrzymałość zmęczeniowa | 72 |
3.4.10. Zużycie ścierne | 73 |
3.5. Właściwości cieplne | 74 |
3.6. Właściwości chemiczne i biologiczne | 74 |
Literatura | 75 |
4. Charakteryzowanie i modelowanie nanomateriałów | 78 |
4.1. Metody obrazowania struktury nanomateriałów | 79 |
4.1.1. Mikroskopia elektronowa | 79 |
4.1.2. Mikroskopia sond skanujących | 87 |
4.1.3. Metody rentgenowskie | 88 |
4.1.4. Techniki tomograficzne | 91 |
4.2. Opis ilościowy struktury | 92 |
4.2.1. Analiza liczby obiektów | 94 |
4.2.2. Analiza wielkości (rozmiaru) obiektów | 95 |
4.2.3. Analiza udziału objętościowego obiektów | 96 |
4.2.4. Analiza kształtu obiektów | 97 |
4.2.5. Analiza sposobu rozmieszczenia obiektów | 98 |
4.3. Modelowanie właściwości i procesów zachodzących w nanomateriałach | 99 |
4.3.1. Metody obliczeniowe | 100 |
4.3.2. Przykład modelowania właściwości granic ziaren | 105 |
4.3.3. Przykład modelowania właściwości mechanicznych | 113 |
4.3.4. Modelowanie stabilności termicznej | 119 |
Literatura | 125 |
5. Nanometale | 130 |
5.1. Metody wytwarzania | 131 |
5.1.1. Osadzanie z fazy gazowej lub ciekłej | 132 |
5.1.2. Szybkie chłodzenie i nanokrystalizacja z fazy amorficznej | 133 |
5.1.3. Konsolidacja nanoproszków | 134 |
5.1.4. Metody dużego odkształcenia plastycznego | 135 |
5.2. Właściwości nanometali | 143 |
5.3. Przykłady zastosowań nanometali | 151 |
Literatura | 154 |
6. Nanoproszki i nanospieki ceramiczne | 157 |
6.1. Charakterystyczne właściwości nanoproszków | 158 |
6.1.1. Powierzchnia właściwa | 158 |
6.1.2. Aglomeracja nanocząstek | 160 |
6.1.3. Właściwości magnetyczne | 163 |
6.2. Metody wytwarzania nanoproszków | 164 |
6.2.1. Metody osadzania z fazy gazowej | 164 |
6.2.2. Metody osadzania z fazy ciekłej | 165 |
6.2.3. Metody rozdrabniania | 168 |
6.3. Eksperymentalne metody pomiaru wielkości nanocząstek | 170 |
6.3.1. Metody pośrednie | 170 |
6.3.2. Metody bezpośrednie | 172 |
6.3.3. Parametry charakteryzujące populację nanocząstek | 173 |
6.4. Formowanie i spiekanie nanoproszków | 176 |
6.4.1. Zagęszczanie | 177 |
6.4.2. Spiekanie | 178 |
6.4.3. Badania skonsolidowanych proszków | 181 |
Literatura | 184 |
7. Nanokompozyty | 186 |
7.1. Podstawowe pojęcia | 186 |
7.2. Metody wytwarzania | 194 |
7.2.1. Nanokompozyty ceramiczne i metaliczne | 194 |
7.2.2. Nanokompozyty polimerowe | 201 |
7.3. Wpływ nanonapełniacza na właściwości nanokompozytów | 205 |
7.4. Przykłady zastosowań | 213 |
Literatura | 218 |
8. Nanowarstwy powierzchniowe | 220 |
8.1. Metody otrzymywania | 223 |
8.1.1. Wytwarzanie pasywnych warstw tlenkowych | 223 |
8.1.2. Metody osadzania z fazy gazowej | 224 |
8.1.3. Osadzanie elektrolityczne | 227 |
8.1.4. Metody mechaniczne | 228 |
8.2. Metody charakteryzowania | 230 |
8.2.1. Badania spektroskopowe | 230 |
8.2.2. Badania mikrostruktury | 234 |
8.2.3. Pomiary właściwości mechanicznych | 239 |
8.3. Przykłady | 243 |
8.3.1. Nanowarstwy tlenkowe na metalach | 243 |
8.3.2. Powłoki PVD na bazie azotków metali | 247 |
Literatura | 253 |
9. Nanowłókna | 256 |
9.1. Wprowadzenie – nanowłókna polimerowe | 256 |
9.2. Metody wytwarzania nanowłókien | 257 |
9.2.1. Ciągnienie nanowłókien | 258 |
9.2.2. Synteza według szablonu | 259 |
9.2.3. Rozdzielanie faz | 259 |
9.2.4. Samoorganizacja molekularna | 259 |
9.2.5. Elektroprzędzenie nanowłókien | 260 |
9.3. Proces elektroprzędzenia z roztworu | 260 |
9.3.1. Parametry roztworu polimerowego | 261 |
9.3.2. Wpływ warunków procesu | 264 |
9.3.3. Wpływ parametrów otoczenia na proces | 266 |
9.4. Elektroprzędzenie ze stopionego polimeru | 267 |
9.5. Wytwarzanie nanowłókien o różnej morfologii | 267 |
9.5.1. Nanowłókna porowate | 268 |
9.5.2. Nanowłókna płaskie lub wstążkowe | 268 |
9.5.3. Nanowłókna rozgałęzione | 269 |
9.5.4. Nanowłókna wydrążone | 270 |
9.5.5. Nanowłókna o różnej kompozycji | 271 |
9.5.6. Nanowłókna ukierunkowane | 271 |
9.6. Charakteryzacja właściwości nanowłókien | 272 |
9.6.1. Morfologia nanowłókien | 272 |
9.6.2. Właściwości mechaniczne nanowłókien | 275 |
9.7. Zastosowanie nanowłókien w medycynie | 277 |
9.7.1. Inżynieria tkankowa | 277 |
9.7.2. Uwalnianie leków | 282 |
9.7.3. Materiały opatrunkowe | 283 |
Literatura | 284 |
10. Nanostruktury węglowe | 288 |
10.1. Nanorurki węglowe | 291 |
10.1.1. Struktura nanorurek węglowych | 291 |
10.1.2. Struktura elektronowa nanorurek węglowych | 293 |
10.1.3. Wytwarzanie nanorurek węglowych | 294 |
10.1.4. Oczyszczanie i funkcjonalizacja nanorurek węglowych | 299 |
10.1.5. Rozpuszczalność nanorurek węglowych | 303 |
10.1.6. Dyspersja nanorurek węglowych | 304 |
10.1.7. Właściwości nanorurek węglowych – podsumowanie | 306 |
10.1.8. Zastosowania nanorurek węglowych | 307 |
10.2. Nanorurki innych pierwiastków | 307 |
10.3. Galeria obrazów TEM przedstawiających nanorurki węglowe | 308 |
Literatura | 313 |
11. Nanomateriały inspirowane obserwacjami przyrody | 314 |
11.1. Nanomateriały w przyrodzie | 314 |
11.2. Przykład okrzemków jako gotowych wzorców | 317 |
11.3. Inżynieria biomimetyczna nanomateriałów | 321 |
Literatura | 326 |
12. Zrównoważony rozwój nanomateriałów inżynierskich | 328 |
12.1. Toksyczność nanomateriałów | 328 |
12.2. Zagrożenia dla człowieka i środowiska | 331 |
12.3. Bezpieczeństwo pracy z nanomateriałami | 334 |
Literatura | 336 |
13. Perspektywy nanorewolucji materiałów inżynierskich | 338 |
13.1. Odkrywanie skali nanometrycznej w materiałach konwencjonalnych | 338 |
13.2. Nanomodyfikacja | 341 |
13.3. Nanomateriały do wytwarzania mikroelementów | 342 |
13.4. Prognozy rozwoju rynku nanomateriałów | 344 |
13.4.1. Przykłady zastosowań nanomateriałów | 345 |
Skorowidz | 351 |