Zespół Materiałów Amorficznych i Nanokrystalicznych

zdjęcie mikroskopowe

Zajmujemy się szeroko zakrojonymi badaniami nad szkłami tlenkowymi i procesem ich termicznej nanokrystalizacji. Dążymy do otrzymania materiałów funkcjonalnych (np. do magazynowania i konwersji energii) o polepszonych właściwościach elektrycznych, mechanicznych i termicznych.

Fascynujemy się procesami fizycznymi zachodzącymi w mikro i nanoskali. Łączymy bogate zaplecze laboratoryjne z rozwojem nowoczesnych komputerowych  metod obliczeniowych.

Tematyka badawcza

  • Wytwarzanie szkieł tlenkowych o specjalnych zastosowaniach (materiały fosforanowe, boranowe, krzemianowe i bizmutanowe);
  • Termiczna nanokrystalizacja szkieł: gigantyczny wzrost przewodności elektrycznej oraz stabilizacja faz w nanokrystalitach uwięzionych w matrycy szklistej;
  • Badania przewodności elektrycznej (w szczególności mieszanej: elektronowo-jonowej) metodami spektroskopii impedancyjnej w szerokim zakresie temperatury (od -180 do +700°C);
  • Wyznaczanie stabilności termicznej metodami różnicowej analizy termicznej;
  • Budowa i testowanie prototypowych ogniw elektrochemicznych: sodowych i litowych;
  • Dynamika molekularna szkieł tlenkowych i nanokompozytów.

Oferta badawcza

  • Pomiary przewodności elektrycznej (elektronowej i jonowej) metodami spektroskopii impedancyjnej w szerokim zakresie temperatury (od -180 do +700°C);
  • Synteza materiałów amorficznych (szkieł tlenkowych) w temperaturach do 1600°C;
  • Wygrzewanie materiałów szklistych i ceramicznych do 1100°C w powietrzu (lub do 800°C w przepływie argonu).

Infrastruktura

Wytwarzanie materiałów szklistych i obróbka cieplna:

  • Piec tyglowy z ruchomym trzonem Czylok PRC 100x150/180/OTS (do 1750°C)
  • Piec indukcyjny AFI-02 (do 1300°C)
  • Piece komorowe Neoterm LIFT 3 (do 1100°C)
  • Piece rurowe Czylok, ø40 mm (do 900°C, regulacja co 0,1°C) – przepływ argonu

Pomiary przewodności elektrycznej – spektroskopia impedancyjna:

  • Solartron 1260
  • Novocontrol Alfa-A
  • Piece rurowe (do 800°C, możliwy przepływ argonu) oraz kriostaty azotowe

Współprace

  • Rensselaer Polytechnic Institute (Troy NY, USA), Materials Science and Engineering
  • National University of Singapore, College of Design and Engineering
  • Uniwersytet Wileński (Litwa), Wydział Fizyki
  • Uniwersytet w Lille (Francja), Unité de Catalyse et Chimie du Solide
  • Instytut Fizyki PAN
  • Uniwersytet Warszawski, Wydział Fizyki
  • Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii

Kontakt

dr hab. inż. Tomasz K. Pietrzak

+48 22 234 8674

tomasz.pietrzak@pw.edu.pl