A legfontosabb különbség a nanokristályos és a polikristályos között az, hogy a nanokristályos anyagok nanométeres méretű részecskékből állnak, míg a polikristályos anyagok nagy részecskékből készülnek.
Az általunk ismert anyagok a részecskemérettől függően vagy a kristályszemcsék alapján különböző osztályokba sorolhatók. A nanokristályos anyag és a polikristályos anyag két osztály.
Mi az a nanokristályos?
A nanokristályos anyagok azok, amelyek nanométeres skálán méretű kristályszemcséket tartalmaznak. Ezek az anyagok általában kitöltik az amorf anyagok közötti rést, így ezek a kristályszemcsék nagy hatótávolságú sorrend nélkül vannak elrendezve. Ezért a nanokristályos anyagok hagyományos durva szemcsés anyagok. Általában a nanokristályos anyagok definíciói kissé eltérőek. A 100 nm-nél kisebb méretű kristályszemcséket tartalmazó anyagokat azonban általában nanokristályos anyagoknak tekintik. Ezenkívül a 100 és 500 nm közötti méretű kristályszemcséket „ultrafinom” szemcséknek nevezik. A nanokristályos anyagokat NC-ként is rövidíthetjük.
01. ábra: Nanokristályos
A röntgendiffrakció a fő technika, amelyet az NC anyag kristályszemcseméretének mérésére használunk. A nagyon kis kristályszemcséket tartalmazó anyagok kiszélesedett diffrakciós csúcsokat mutatnak. Ez a széles csúcs felhasználható a szemcseméret meghatározására a Scherrer-egyenlet és a Williamson-Hall diagram segítségével. Vagy használhatunk kifinomultabb módszereket, például a Warren-Averbach-módszert vagy a diffrakciós minta számítógépes modellezését.
Ha az NC-anyag szintézisét vesszük figyelembe, több mód is létezik. Ezek a technikák az anyag fázisán alapulnak. Például létezik néhány NC gyártási technika, például szilárdtest-feldolgozás, folyadékfeldolgozás, gőzfázisú feldolgozás és oldatfeldolgozás.
Mi az a polikristályos?
A polikristályos anyagok azok, amelyek nanométeres skála feletti méretű kristályszemcséket tartalmaznak. Ezek az anyagok főleg lehűléskor keletkeznek. A polikristályos anyagok kristályszemcséit „kristályoknak” nevezik. Ezeknek a krisztallitoknak az orientációja az anyagban általában véletlenszerű, különösebb irány, véletlenszerű textúra stb. nélkül. A polikristályos anyagokat PC-ként is rövidíthetjük.
A legtöbb általunk ismert szerves szilárd anyag polikristályos anyag. Néhány gyakori példa: kerámia, kőzet, jég stb. A PC-anyagok kristályosodási foka fontos ezen anyagok tulajdonságainak meghatározásában. Például a kén különböző allotróp formákban található, ahol ezek az allotrópok a kristályosság fokától függően eltérő tulajdonságokkal rendelkeznek.
A krisztallit mérete röntgendiffrakciós technikával mérhető. A szemcseméret más módszerekkel is meghatározható, például transzmissziós elektronmikroszkóppal. Néha az anyagok nagy, könnyen kezelhető egykristályos anyagot tartalmaznak.
Mi a különbség a nanokristályos és a polikristályos között?
Az általunk ismert anyagok a részecskemérettől függően vagy a kristályszemcsék alapján különböző osztályokba sorolhatók. A nanokristályos anyag és a polikristályos anyag ilyen két osztály. A 100 nm-nél kisebb méretű kristályszemcséket tartalmazó anyagokat jellemzően nanokristályos anyagoknak, míg a 100 nm-nél nagyobb méretű kristályszemcséket tartalmazó anyagokat általában polikristályos anyagoknak tekintik. Ezért a legfontosabb különbség a nanokristályos és a polikristályos között az, hogy a nanokristályos anyagok nanométeres méretű részecskékből készülnek, míg a polikristályos anyagok nagy részecskékből készülnek.
Az alábbi infografika összefoglalja a nanokristályos és a polikristályos közötti különbséget.
Összefoglaló – Nanokristályos vs polikristályos
Az anyagok két különböző osztályba sorolhatók: nanokristályos anyagok és polikristályos anyagok, a részecskemérettől függően vagy a kristályszemcsék alapján. A legfontosabb különbség a nanokristályos és a polikristályos között az, hogy a nanokristályos anyagok nanométeres méretű részecskékből állnak, míg a polikristályos anyagok nagy részecskékből készülnek.
