Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
2
1.Wprowadzenie
kontrolowananapoziomieponiżej0,1um,zwyklenapoziomie1-10nm,oznaczaprze-
skokorząd,dwanaskaliwielkościwymiarowych.Wymagaonnowychnarzędzibadaw-
czychdoobrazowaniastrukturymateriałów,wtymwysokorozdzielczychmikroskopów
elektronowychorazmikroskopówsiłatomowych.Nawiększąskalęstałonsięmożliwy
stosunkowoniedawno,właśniedziękiupowszechnieniuurządzeńumożliwiającychbada-
niestrukturymateriałówzrozdzielczościąpozwalającąosiągaćpowiększeniado106razy.
Takwięc,jakkolwiekgranica100nmjestumowna,maonaswojeuzasadnieniehistorycz-
newkontekścierozwojumateriałówinżynierskich.Mateżczęstouzasadnieniefizyczne,
bowiemwieleelementówstrukturymateriałówinżynierskich,poniżejtegowymiaruistot-
niezmieniaswojewłaściwości.Itaknaprzykład,submikronowekryształkimetalistawia-
jąznaczniewiększyopórprzypróbieodkształceniaplastycznegoniżichmikrometryczne
odpowiedniki.
Stosującwtympodręcznikupodanąwyżejdefinicję,należyjednocześniezastrzec,
żeużywasiętakżeinnych.Wszczególności,przyjmujesięczasami,żeistniejekrytyczna,
fizycznawielkośćelementówstruktury,poprzekroczeniuktórejnastępujeskokowazmia-
nawłaściwości.Tegotypukrytycznawielkośćmożewynikać,międzyinnymi,zwielkości
domenmagnetycznychwdanymmaterialelubzodniesieniawielkościelementówstruktu-
rydowymiarów,przyktórychwystępująefektykwantowe.Definicjeteniesąanilepsze,
anigorsze.Sąraczejbardziejszczegółowe.Podchodzącdorzeczypragmatycznie,należy
przyjąć,żejeśliwodniesieniudodanegomateriałuistniejąprzesłankidoprzyjęciainnej
wartościgranicznej,mniejszejod100nm,towartośćtakapowinnabyćprzyjęta.Jeśli
takichprzesłanekniema,możnapozostaćprzytejwielkościelementówstruktury.
Pokomentarzudotyczącymgranicy100nm,wartowyjaśnićznaczenieterminu
nkształtowaniestruktury”wtejskaliwymiarowej.Maonwkontekściedefinicjinanoma-
teriałówpodstawoweznaczenie,atoztegopowodu,żekażdymateriałinżynierskimoże
byćobecniebadanyzdokładnościąpozwalającąrozpoznaćelementystrukturyowiel-
kościponiżej100nm.Nieoznaczatojednak,żekażdymateriałkonstrukcyjnyjestnano-
materiałem(choćbyćmożewprzyszłościtakbędzie).Istniejebowiemzasadniczaróżni-
camiędzymożliwościąobserwowaniataksubtelnejbudowymateriałówamożliwością
nadawaniajejwtejskaliwymiarowejwymaganychcech.Itaknaprzykład,prawiekażda
substancjaposproszkowaniuzawieraopróczdrobinmikrometrycznych(anawetwięk-
szych)pewnąilośćdrobinowymiarachponiżej100nm.Nieoznaczatojednakautoma-
tycznie,żemamydoczynieniaznanoproszkiem.Tegotypuproszekuzyskamydopiero
wtedy,gdypoprowadzimyprocesrozdrabnianiawsposóbpozwalającynauzyskanie
proszkuozałożonymudzialenanodrobin.Podobniewprzypadkupolikryształówmetali
pojedynczenanoziarenkaniekwalifikująstopudouznaniazananometaliczny.Dopiero
rozdrobnienieziarendopoziomuponiżej100nmpozwalauzyskaćmetaleobudowie
nanometrycznej.
Przyjętadefinicjadajetakżedużąelastycznośćwzakresiewskazaniaelementustruk-
tury,któregorozmiarjestpodstawądozakwalifikowaniamateriałudonanomateriałów.
Mogątobyć,popierwsze,nanocząstkiinanoziarna,aletakżenanowarstwyinanowłókna.
Ztąjednakróżnicą,żewprzypadkunanocząstekinanoziarenmówimyonanomateriałach
trójwymiarowych,natomiastnanowarstwyinanowłóknasącharakterystycznedlanano-
materiałów,odpowiednio,dwu-ijednowymiarowych.
