Ключовата разлика между нанокристалните и поликристалните е, че нанокристалните материали са направени от частици в нанометров мащаб, докато поликристалните материали са направени от големи частици.
Материалите, които познаваме, могат да бъдат разделени на различни класове в зависимост от размера на частиците или чрез разглеждане на техните кристални зърна. Нанокристален материал и поликристален материал са такива два класа.
Какво е нанокристален?
Нанокристалните материали са тези, които съдържат кристални зърна с размери в нанометрова скала. Тези материали са склонни да запълват празнината между аморфните материали, така че тези кристални зърна са подредени без ред на дълги разстояния. Следователно нанокристалните материали са конвенционални едрозърнести материали. Като цяло има малко по-различни определения за нанокристални материали. Въпреки това, материал, съдържащ кристални зърна с размери под 100 nm, обикновено се счита за нанокристални материали. Освен това, кристални зърна с размери между 100 до 500 nm се наричат "ултрафини" зърна. Можем да съкратим нанокристалните материали като NC.
Фигура 01: Нанокристален
Рентгеновата дифракция е основната техника, която използваме за измерване на размера на кристалното зърно на NC материала. Материалите с много малки кристални зърна показват разширени пикове на дифракция. Тези широки пикове могат да се използват за определяне на размера на зърната с помощта на уравнението на Scherrer и графиката на Williamson-Hall. Или пък можем да използваме по-сложни методи като метода на Уорън-Авербах или компютърно моделиране на дифракционната картина.
Когато разглеждаме синтеза на NC материал, има няколко начина. Тези техники се основават на фазата на материята. Например, има някои техники за производство на NC като обработка в твърдо състояние, обработка на течности, обработка в парна фаза и обработка в разтвор.
Какво е поликристален?
Поликристалните материали са тези, които съдържат кристални зърна с размери над нанометровата скала. Тези материали се образуват главно при охлаждане. Кристалните зърна в поликристалните материали се наричат „кристалити“. Ориентацията на тези кристалити в материала обикновено е произволна, без определена посока, произволна текстура и т.н. Можем да съкратим поликристалните материали като PC.
Повечето органични твърди вещества, които познаваме, са поликристални материали. Някои често срещани примери включват керамика, скали, лед и др. Степента на кристализация в PC материала е важна при определяне на свойствата на тези материали. Например сярата може да се намери в различни алотропни форми, където тези алотропи имат различни свойства според степента на кристалност.
Размерът на кристалита може да бъде измерен с помощта на рентгенова дифракционна техника. Размерът на зърното може да се определи и с помощта на други методи като трансмисионна електронна микроскопия. Понякога материалите съдържат голям единичен кристалит, с който лесно може да се борави.
Каква е разликата между нанокристални и поликристални?
Материалите, които познаваме, могат да бъдат разделени на различни класове в зависимост от размера на частиците или чрез разглеждане на кристалните зърна. Нанокристален материал и поликристален материал са такива два класа. Материалите, съдържащи кристални зърна с размери под 100 nm, обикновено се считат за нанокристални материали, докато материалите, съдържащи кристални зърна с размери над 100 nm, обикновено се считат за поликристални материали. Следователно ключовата разлика между нанокристалните и поликристалните е, че нанокристалните материали са направени от частици в нанометров мащаб, докато поликристалните материали са направени от големи частици.
Инфографиката по-долу обобщава разликата между нанокристални и поликристални.
Обобщение – Нанокристални срещу поликристални
Материалите могат да бъдат разделени на два различни класа като нанокристален материал и поликристален материал, в зависимост от размера на частиците или чрез разглеждане на кристалните зърна. Ключовата разлика между нанокристалните и поликристалните е, че нанокристалните материали са направени от частици в нанометров мащаб, докато поликристалните материали са направени от големи частици.
