Põhiline erinevus nanokristalliliste ja polükristalliliste vahel on see, et nanokristallilised materjalid on valmistatud nanomeetristes osakestest, samas kui polükristallilised materjalid on valmistatud suurtest osakestest.
Meile teadaolevad materjalid võib jagada erinevatesse klassidesse olenev alt osakeste suurusest või nende kristalliterade järgi. Nanokristalliline materjal ja polükristalliline materjal on kaks sellist klassi.
Mis on nanokristalliline?
Nanokristallilised materjalid on need, mis sisaldavad nanomeetri skaala mõõtmetega kristalliterasid. Need materjalid kipuvad täitma amorfsete materjalide vahelist tühimikku, nii et need kristalliterad on paigutatud ilma pikemaajalise järjekorrata. Seetõttu on nanokristallilised materjalid tavapärased jämedateralised materjalid. Üldiselt on nanokristalliliste materjalide määratlused veidi erinevad. Kuid materjali, mis sisaldab kristalli terakesi, mille mõõtmed on alla 100 nm, peetakse tavaliselt nanokristallilisteks materjalideks. Veelgi enam, kristalliterad, mille mõõtmed on vahemikus 100–500 nm, nimetatakse ülipeenteks teradeks. Me võime nanokristallilisi materjale lühendada kui NC.
Joonis 01: Nanokristalliline
Röntgendifraktsioon on peamine meetod, mida kasutame NC-materjali kristalli tera suuruse mõõtmiseks. Väga väikeste kristalliteradega materjalidel on laienenud difraktsioonipiigid. Seda laia piiki saab kasutada tera suuruse määramiseks, kasutades Scherreri võrrandit ja Williamson-Halli graafikut. Muidu võime kasutada keerukamaid meetodeid, nagu Warren-Averbachi meetod või difraktsioonimustri arvutimodelleerimine.
NC-materjali sünteesi silmas pidades on mitu võimalust. Need tehnikad põhinevad aine faasil. Näiteks on NC tootmiseks mõned tehnikad, nagu tahkistöötlemine, vedeliku töötlemine, aurufaasis töötlemine ja lahuse töötlemine.
Mis on polükristalliline?
Polükristallilised materjalid on need, mis sisaldavad nanomeetri skaalast suuremaid kristalliterasid. Need materjalid tekivad peamiselt jahutamisel. Polükristalliliste materjalide kristalliterad nimetatakse "kristalliitideks". Nende kristalliitide orientatsioon materjalis on tavaliselt juhuslik, ilma kindla suuna, juhusliku tekstuurita jne. Võime polükristallilisi materjale lühendada kui PC.
Enamik meile teadaolevaid orgaanilisi tahkeid aineid on polükristallilised materjalid. Mõned levinumad näited hõlmavad keraamikat, kivimit, jääd jne. PC-materjali kristalliseerumisaste on nende materjalide omaduste määramisel oluline. Näiteks võib väävlit leida erinevates allotroopsetes vormides, kus neil allotroopidel on erinevad omadused vastav alt kristallilisuse astmele.
Kristalliidi suurust saab mõõta röntgendifraktsioonitehnikaga. Tera suurust saab määrata ka muude meetoditega, nagu transmissioonelektronmikroskoopia. Mõnikord sisaldavad materjalid suurt üksikut kristalliiti, mida on lihtne käsitseda.
Mis vahe on nanokristallilisel ja polükristallilisel?
Meile teadaolevad materjalid saab jagada erinevatesse klassidesse olenev alt osakeste suurusest või kristalliterasid vaadates. Nanokristalliline materjal ja polükristalliline materjal on sellised kaks klassi. Materjale, mis sisaldavad kristalliterasid mõõtmetega alla 100 nm, peetakse tavaliselt nanokristallilisteks materjalideks, samas kui materjale, mis sisaldavad kristalliterasid mõõtmetega üle 100 nm, loetakse tavaliselt polükristallilisteks materjalideks. Seetõttu on peamine erinevus nanokristalliliste ja polükristalliliste vahel see, et nanokristallilised materjalid on valmistatud nanomeetristes osakestest, samas kui polükristallilised materjalid on valmistatud suurtest osakestest.
Allpool infograafikat võetakse kokku erinevus nanokristallilise ja polükristallilise vahel.
Kokkuvõte – nanokristalliline vs polükristalliline
Materjalid saab jagada kahte erinevasse klassi nanokristallilisteks materjalideks ja polükristallilisteks materjalideks, olenev alt osakeste suurusest või kristallide teradest. Peamine erinevus nanokristalliliste ja polükristalliliste vahel on see, et nanokristallilised materjalid on valmistatud nanomeetristes osakestest, samas kui polükristallilised materjalid on valmistatud suurtest osakestest.
