Рекомендовано к изданию Институтом металлургии и материаловедения (ИМЕТ) им. А.А. Байкова РАН (лаборатория физикохимии и технологии покрытий – зав. лаб. В.И. Калита, д.т.н., профессор) и Санкт-Петербургским инженерно-экономическим университетом (кафедра инженерно-технических наук – зав. каф. В.К. Федюкин, д.т.н., профессор, член-корр. Международной академии высшей школы) в качестве учебного пособия для студентов вузов, обучающихся по технологическим направлениям подготовки как часть курса «Современные технологии и материалы по отраслям промышленности».
Получен Гриф УМО по ППО № 04-01 (Допущено Учебно-методическим объединением по профессионально-педагогическому образованию в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений).
Научно-технический прогресс в сфере высоких технологий – в материаловедении, электронике, микромеханике, медицине и других областях деятельности человека связан с результатами фундаментальных и прикладных исследований, конструирования и практического использования структур, материалов и устройств, элементы которых имеют размеры в нанометровом диапазоне (1 нм = 10-9м), и развитием технологий их изготовления (нанотехнологий) и методов диагностики. Объектами нанотехнологии в материаловедении являются дисперсные материалы, пленки и нанокристаллические материалы.
Цель пособия – ознакомить студентов и специалистов с новым эффективным направлением развития науки и техники в области наноматериалов и нанотехнологий, в частности, синтеза нанокристаллических конструкционных материалов, обладающих уникальными свойствами и примерами их использования в промышленности.
В пособии рассмотрены теоретические и технологические основы, проблемы и перспективы нанонауки и наноиндустрии. Предложены определения основных понятий нанонауки. Систематизированы данные о наноматериалах и наноструктурах, дана их классификация. Описаны методы исследований и конструирования наноструктур. Дан анализ методов синтеза наноструктурированных материалов и ряда примеров их применения в традиционных и новых технологиях в различных отраслях производства. Рассмотрены особенности изменения физических, механических и технологических свойств конструкционных и функциональных наноматериалов.
Учебное пособие разработано для студентов высших учебных заведений, обучающихся по различным специальностям, изучающих курсы материаловедения и технологии конструкционных материалов. Может быть полезна аспирантам, специалистам и научным работникам, занимающихся вопросами наноматериалов и нанотехнологий.
Структура учебного пособия:
Введение.
Глава 1. Основы и аспекты развития науки о наноматериалах и нанотехнологиях.
Глава 2. Наноматериалы и наноструктуры.
Глава 3. Методы изучения и конструирования наноструктур.
Глава 4. Технологии получения наноструктурированных материалов и изготовления наноизделий.
Глава 5. Механические свойства наноматериалов.
Заключение.
Библиографический список.
Список терминов.
Приложение: Специализированная выставка нанотехнологий и наноматериалов.