Ključna razlika između nanokristalnih i polikristalnih je ta što su nanokristalni materijali napravljeni od čestica u nanometarskoj skali, dok su polikristalni materijali napravljeni od velikih čestica.
Materijali koje poznajemo mogu se podijeliti u različite klase ovisno o veličini čestica ili gledajući njihova kristalna zrna. Nanokristalni materijal i polikristalni materijal su takve dvije klase.
Šta je nanokristalno?
Nanokristalni materijali su oni koji sadrže kristalna zrna dimenzija u nanometarskoj skali. Ovi materijali imaju tendenciju da popune jaz između amorfnih materijala, tako da su ova kristalna zrna raspoređena bez dugog reda. Stoga su nanokristalni materijali konvencionalni materijali grubog zrna. Generalno, postoje malo drugačije definicije nanokristalnih materijala. Međutim, materijal koji sadrži kristalna zrna dimenzija ispod 100 nm obično se smatra nanokristalnim materijalima. Štaviše, kristalna zrna dimenzija između 100 i 500 nm nazivaju se „ultrafina“zrna. Nanokristalne materijale možemo skratiti kao NC.
Slika 01: Nanokristalni
Difrakcija rendgenskih zraka je glavna tehnika koju koristimo za mjerenje veličine kristalnog zrna NC materijala. Materijali s vrlo malim kristalnim zrnima pokazuju proširene difrakcijske pikove. Ovi široki vrhovi se mogu koristiti za određivanje veličine zrna pomoću Scherrer jednačine i Williamson-Hall dijagrama. U suprotnom, možemo koristiti sofisticiranije metode kao što je Warren-Averbach metoda ili kompjutersko modeliranje difrakcionog uzorka.
Kada se razmatra sinteza NC materijala, postoji nekoliko načina. Ove tehnike se zasnivaju na fazi materije. Na primjer, postoje neke tehnike za NC proizvodnju kao što su obrada u čvrstom stanju, obrada tekućinom, obrada u parnoj fazi i obrada otopinom.
Šta je polikristalno?
Polikristalni materijali su oni koji sadrže kristalna zrna dimenzija iznad nanometarske skale. Ovi materijali nastaju uglavnom nakon hlađenja. Kristalna zrna u polikristalnim materijalima nazivaju se "kristaliti". Orijentacija ovih kristalita u materijalu je obično nasumična, bez određenog smjera, slučajne teksture, itd. Polikristalne materijale možemo skratiti kao PC.
Većina organskih čvrstih materija koje poznajemo su polikristalni materijali. Neki uobičajeni primjeri uključuju keramiku, stijene, led, itd. Stepen kristalizacije u PC materijalu je važan za određivanje svojstava ovih materijala. Na primjer, sumpor se može naći u različitim alotropnim oblicima gdje ovi alotropi imaju različita svojstva prema stepenu kristalnosti.
Veličina kristalita se može izmjeriti tehnikom difrakcije rendgenskih zraka. Veličina zrna se također može odrediti korištenjem drugih metoda kao što je transmisiona elektronska mikroskopija. Ponekad materijali sadrže veliki pojedinačni kristalit kojim se lako može rukovati.
Koja je razlika između nanokristalnog i polikristalnog?
Materijali koje poznajemo mogu se podijeliti u različite klase ovisno o veličini čestica ili gledajući kristalna zrna. Nanokristalni materijal i polikristalni materijal su takve dvije klase. Materijali koji sadrže kristalna zrna dimenzija ispod 100 nm obično se smatraju nanokristalnim materijalima, dok se materijali koji sadrže kristalna zrna dimenzija iznad 100 nm obično smatraju polikristalnim materijalima. Stoga je ključna razlika između nanokristalnih i polikristalnih ta što su nanokristalni materijali napravljeni od čestica u nanometarskoj skali, dok su polikristalni materijali napravljeni od velikih čestica.
Infografika ispod sažima razliku između nanokristalnog i polikristalnog.
Sažetak – nanokristalni vs polikristalni
Materijali se mogu podijeliti u dvije različite klase kao nanokristalni materijal i polikristalni materijal, ovisno o veličini čestica ili gledajući kristalna zrna. Ključna razlika između nanokristalnih i polikristalnih je u tome što su nanokristalni materijali napravljeni od čestica u nanometarskoj skali, dok su polikristalni materijali napravljeni od velikih čestica.
