Ερευνητική δραστηριότητα και κατευθύνσεις

Σύνθεση κεραμικών υλικών
Ανάπτυξη κεραμικών υλικών που εμπίπτουν σε διάφορες κατηγορίες, όπως είναι τα παραδοσιακά κεραμικά, τα προηγμένα κεραμικά, οι ύαλοι οξειδίων, τα βιοκεραμικά, τα υαλοκεραμικά, μέσω συμβατικών μεθόδων, όπως είναι η έψηση σε υψηλές θερμοκρασίες ενός ήδη μορφοποιημένου σώματος, η ψύξη τηγμάτων κατάλληλης στοιχειομετρίας από υψηλές θερμοκρασίες, χρήση χημείας sol-gel, θερμική επεξεργασία άμορφων στερεών κλπ. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στα τεχνολογικά υλικά όπως είναι οι ιοντικοί κεραμικοί αγωγοί, τα βιοκεραμικά μαγνητικά και ηλεκτρονικά κεραμικά.

Τροποποίηση κεραμικών πρώτων υλών για την ανάπτυξη νέων σύνθετων κεραμικών υλικών
Χημική τροποποίηση κεραμικών πρώτων υλών, κυρίως φυλλόμορφων αργίλων, με στόχο να κατασκευαστούν συνθετικά υλικά υψηλής προστιθέμενης αξίας. Ανάπτυξη σύνθετων υλικών κεραμικού/πολυμερούς ή κεραμικού/κεραμικού, με βελτιωμένες ιδιότητες για νέες τεχνολογικές εφαρμογές.

Σχεδιασμός και ανάπτυξη κεραμικών και σύνθετων υλικών ελεγχόμενης μορφολογίας
Ανάπτυξη και εφαρμογή κεραμικών ή σύνθετων υλικών σε ποικιλία μορφολογιών, όπως κοκκόμορφα, συμπαγή, νανοπορώδη, επιστρώσεις, ίνες και λεπτά υμένια. Τα υλικά αυτά χρησιμοποιούνται ως επιλεκτικοί ροφητές, καταλύτες, μέσα ενισχύσεως, τροποποιητές ιδιοτήτων διαφόρων υποστρωμάτων κλπ. Οι μέθοδοι ανάπτυξης περιλαμβάνουν χημεία στερεάς κατάστασης, μοριακή μηχανική με χρήση εκμαγείων, υδροθερμικές μεθόδους εναπόθεσης διαλυμάτων πρόδρομων ενώσεων κλπ.

Ανάπτυξη νέων νανοδομημένων σύνθετων υλικών
Ανάπτυξη σύνθετων υλικών από πορώδεις μεμβράνες πολυμερικής ή κεραμικής φύσεως και νανοσυνθέτων υλικών από νανοσωλήνες άνθρακα σε πολυμερείς μήτρες ή κεραμικά υποστρώματα. Οι μέθοδοι ανάπτυξης περιλαμβάνουν επιφανειακές εναποθέσεις (με διάταξη Langmuir-Blodgett μονοστοιβάδων), αντιδράσεις ελεγχόμενης ατμόσφαιρας, θερμοσυμπίεση-συγκόλληση κόνεων κλπ.

Μελέτη δομής σε ατομικό επίπεδο και σχεδιασμός μικροδομής κεραμικών & σύνθετων υλικών
Μελέτη ατομικής δομής κεραμικών και σύνθετων υλικών και συσχέτιση δομής με τις ιδιότητες ώστε να γίνει ο σχεδιασμός νέων υλικών με βελτιωμένες ιδιότητες. Οι αναλυτικές τεχνικές περιλαμβάνουν περίθλαση ακτίνων-Χ, δονητική φασματοσκοπία Raman και υπερύθρου, οπτική μικροσκοπία, ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης (SEM).

Μελέτη φυσικοχημικών ιδιοτήτων και διεργασιών που λαμβάνουν χώρα κατά την παρασκευή των υλικών
Μελέτες πυκνότητας, ιξώδους, ειδικής επιφάνειας (ποροσιμετρία αερίων και υδραργύρου), ροφητικής και κατιοανταλλακτικής ικανότητας υλικών με διάφορες μορφολογίες με τη χρήση διαφόρων μεθόδων, μεταβολές φάσεων κατά τη θερμική τους επεξεργασία με μεθόδους φασματοσκοπικές (micro-Raman), θερμικής ανάλυσης (θερμιδομετρία σάρωσης, θερμοβαρυμετρική ανάλυση) και μικροσκοπίας (οπτική μικροσκοπία σάρωσης και ατομικής δύναμης).

Μελέτη και τροποποίηση μηχανικών και οπτικών ιδιοτήτων
Μελέτη μηχανικών ιδιοτήτων κεραμικών και σύνθετων υλικών με χρήση συμβατικών μεθόδων (μετρήσεις εφελκυσμού, κάμψης, θλίψης, σκληρομέτρησης), αλλά και νέων φασματοσκοπικών μεθόδων (micro-Raman). Μελέτη οπτικών ιδιοτήτων (διαπερατότητα, απορρόφηση, φθορισμός, κατοπτρική ή διάχυτη ανακλαστικότητα, δείκτης διάθλασης, διηλεκτρική σταθερά) σε μια ευρεία περιοχή του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος από το υπεριώδες έως το άπω υπέρυθρο.