Podstawy nauki o 

materiałach

• Dr hab. Inż. Aleksandra Pertek prof. Nadzw PP
• Instytut Inżynierii Materiałowej
• Politechnika Poznańska
• Tel 616653572
•

Aleksandra.pertek@put.poznan.pl

•  
• Literatura:
• Marek Micharski (Michalski) „Wstęp do inżynierii 

materiałowej”

• „Metaloznawstwo w pytaniach i odpowiedziach”

Materiałoznawstwo

• Wiedza o materiałach – 

materiałoznawstwo to dyscyplina 
naukowa o budowie, właściwościach i 
metodach badań materiałów.

• Materiałoznawstwo zajmuje się 

badaniem zależności między składem 
chemicznym, strukturą materiału i 
procesami technologicznymi, jakim on 
podlega, a jego właściwościami.

Materiałoznawstwo a inżynieria 

materiałowa

• Materiałem nazywamy te wszystkie 

skondensowane czyli stałe 
substancje, których właściwości 
czynią je użytecznymi dla ludzi, gdyż 
wykonujemy z nich złożone produkty 
pracy.

• Produkty to przedmioty lub 

konstrukcje np. maszyny, pojazdy, 
narzędzia, urządzenia, układy 
elektroniczne, budowle.

Inżynieria materiałowa, 

inżynieria biomedyczna

• Inżynieria materiałowa – jest dziedziną inżynierii, 

obejmująca zastosowanie nauki o materiałach dla 
użytecznych celów związanych z projektowaniem, 
wytwarzaniem i użytkowaniem różnych dóbr i 
produktów powszechnego użytku.

• Inżynieria biomedyczna – to dziedzina nauki, na 

pograniczu nauk technicznych, medycznych i 
biologicznych, obejmująca: biomechanikę, inżynierię 
biomateriałów, bioinformatykę, nanotechnologię. 
Rozwija innowacyjne rozwiązania z obszaru materiałów, 
technologii, implantów, urządzeń i oprzyrządowania 
oraz technik informatycznych dla poprawy stanu 
zdrowia pacjentów.

Metaloznawstwo

• Metaloznawstwo jest nauką o budowie, 

właściwościach i metodach badań metalicznych 
materiałów konstrukcyjnych, tzn. używanych do 
produkcji maszyn, urządzeń i konstrukcji.

    Zadaniem tej dziedziny wiedzy technicznej jest 

określanie wpływu zmiany warunków 
zewnętrznych, w tym również zmiany wywołanej 
procesami technologicznymi, na budowę 
materiału oraz ustalanie zależności pomiędzy 
składem i budową a jego właściwościami.

Schemat znaczenia różnych grup materiałów w 

różnych okresach rozwoju cywilizacji ludzkiej

Podział materiałów

Wśród materiałów można wyróżnić:

•

Materiały naturalne, wymagające jedynie 
nadania kształtu do technicznego zastosowania 
(drewno, niektóre kamienie, skały i minerały).

•

Materiały inżynierskie, nie występują w 
naturze, lecz wymagające zastosowania 
procesów wytwórczych do ich przystosowania do 
potrzeb technicznych po wykorzystaniu 
surowców dostępnych w naturze.

Materiały podstawowe

• Ziemia (drewno, ruda, ropa naftowa) -> kopalnie, 

odwierty, plantacja -> SUROWCE (ruda, węgiel, minerały, 
piasek, ropa naftowa, drewno, uprawy) -> Procesy 
ekstrakcji rafinacji -> metale, chemikalia, papier, cement, 
włókna -> przetwórstwo materiałów -> MATERIAŁY 
INŻYNIERSKIE (stopy metali, materiały polimerowe, 
ceramiczne, kompozytowe) -> proces wytwarzania -> 
PRODUKTY(samoloty itp.)-> użytkowanie eksploatacyjne 
-> Odpady 1-> proces recyklingu -> metale, chemikalia, 
papier, cement, włókna. Odpady 2-> demineralizacja, 
usuwanie -> ZIEMIA

• Schemat technicznego cyklu życia materiałów 

inżynierskich.

Podział materiałów

Do podstawowych grup materiałów inżynierskich 
tradycyjnie są zaliczane:

Metale i ich stopy,
Polimery,
Materiały ceramiczne.

Podstawą klasyfikacji jest istota wiązań między 
atomami tworzącymi dany materiał, utrzymujących 
je w skoordynowanych przestrzennie układach i 
determinujących podstawowe własności materiału.

Podział materiałów

• Materiały kompozytowe, tworzone 

są przez połączenie dwóch 
materiałów inżynierskich w jedną 
całość, co zapewnia uzyskanie innych 
własności od właściwych dla każdego 
z materiałów składowych.

Nowe materiały 

inżynierskie

Schematyczne przedstawienie 

czynników koniecznych do 
uwzględnienia przy wprowadzaniu 
nowych materiałów inżynierskich, z 
uwzględnieniem ich rozwoju, 
bezpieczeństwa i uwarunkowań 
ekologicznych.

Cykl wprowadzania nowych 

materiałów

Proces wprowadzania nowych materiałów jest 

związany z:

Doskonaleniem istniejących materiałów,
Uwzględnieniem nowych osiągnięć związanych 

z opracowywaniem nowych związków, struktury 
oraz zapewnieniem nowych własności.

Tradycyjny rozwój materiałów realizowany był 

niemal wyłącznie w ramach systemu 
cywilizacyjnego, z ignorowaniem oddziaływań z 
ekosferą