Основное различие между нанокристаллами и поликристаллами заключается в том, что нанокристаллические материалы состоят из частиц нанометрового размера, тогда как поликристаллические материалы состоят из крупных частиц.
Известные нам материалы можно разделить на разные классы в зависимости от размера частиц или вида их кристаллических зерен. Нанокристаллический материал и поликристаллический материал являются такими двумя классами.
Что такое нанокристаллы?
Нанокристаллические материалы содержат кристаллические зерна, имеющие размеры в нанометровом масштабе. Эти материалы имеют тенденцию заполнять промежуток между аморфными материалами, поэтому эти кристаллические зерна расположены без дальнего порядка. Поэтому нанокристаллические материалы представляют собой обычные крупнозернистые материалы. Как правило, существуют несколько иные определения нанокристаллических материалов. Однако материал, содержащий кристаллические зерна с размерами менее 100 нм, обычно рассматривается как нанокристаллический материал. Кроме того, кристаллические зерна размером от 100 до 500 нм называются «ультрамелкими» зернами. Мы можем сокращать нанокристаллические материалы как NC.
Рисунок 01: Нанокристаллический
Дифракция рентгеновских лучей является основным методом, который мы используем для измерения размера кристаллического зерна материала NC. Материалы с очень мелкими кристаллическими зернами имеют уширенные дифракционные пики. Эти широкие пики можно использовать для определения размера зерна с помощью уравнения Шеррера и графика Вильямсона-Холла. Или же мы можем использовать более сложные методы, такие как метод Уоррена-Авербаха или компьютерное моделирование дифракционной картины.
При рассмотрении синтеза материала NC существует несколько способов. Эти методы основаны на фазе материи. Например, существуют некоторые методы производства НК, такие как обработка в твердом состоянии, обработка в жидкой фазе, обработка в паровой фазе и обработка в растворе.
Что такое поликристаллический?
Поликристаллические материалы содержат кристаллические зерна, размеры которых превышают нанометровый масштаб. Эти материалы образуются в основном при охлаждении. Кристаллические зерна в поликристаллических материалах называются «кристаллитами». Ориентация этих кристаллитов в материале обычно случайна, без определенного направления, случайной текстуры и т. д. Поликристаллические материалы можно обозначать аббревиатурой PC.
Большинство известных нам органических твердых веществ являются поликристаллическими материалами. Некоторые распространенные примеры включают керамику, камень, лед и т. д. Степень кристаллизации поликарбонатного материала важна для определения свойств этих материалов. Например, сера может быть найдена в различных аллотропных формах, причем эти аллотропы обладают различными свойствами в зависимости от степени кристалличности.
Размер кристаллита можно измерить с помощью метода рентгеновской дифракции. Размер зерна также можно определить с помощью других методов, таких как просвечивающая электронная микроскопия. Иногда материалы содержат большой монокристаллит, с которым легко обращаться.
В чем разница между нанокристаллами и поликристаллами?
Известные нам материалы можно разделить на разные классы в зависимости от размера частиц или вида кристаллических зерен. Нанокристаллический материал и поликристаллический материал представляют собой два таких класса. Материалы, содержащие кристаллические зерна с размерами менее 100 нм, обычно рассматриваются как нанокристаллические материалы, тогда как материалы, содержащие кристаллические зерна с размерами более 100 нм, обычно рассматриваются как поликристаллические материалы. Таким образом, ключевое различие между нанокристаллами и поликристаллами заключается в том, что нанокристаллические материалы состоят из частиц нанометрового размера, тогда как поликристаллические материалы состоят из крупных частиц.
Ниже в инфографике представлена разница между нанокристаллами и поликристаллами.
Резюме – Нанокристаллические и поликристаллические
Материалы можно разделить на два разных класса: нанокристаллический материал и поликристаллический материал, в зависимости от размера частиц или вида кристаллических зерен. Ключевое различие между нанокристаллами и поликристаллами заключается в том, что нанокристаллические материалы состоят из частиц нанометрового размера, тогда как поликристаллические материалы состоят из крупных частиц.
