Нанокристалды және поликристалды арасындағы негізгі айырмашылық нанокристалды материалдар нанометрлік масштабтағы бөлшектерден, ал поликристалды материалдар үлкен бөлшектерден жасалған.
Біз білетін материалдарды бөлшектердің мөлшеріне қарай немесе кристалдық түйіршіктеріне қарай әртүрлі сыныптарға бөлуге болады. Нанокристалды материал және поликристалды материал осындай екі сыныпқа жатады.
Нанокристалдық дегеніміз не?
Нанокристалды материалдар - бұл нанометрлік масштабтағы өлшемдері бар кристалдық түйіршіктерден тұратын материалдар. Бұл материалдар аморфты материалдар арасындағы алшақтықты толтыруға бейім, сондықтан бұл кристалдық түйіршіктер ұзақ мерзімді тәртіпсіз орналасады. Сондықтан нанокристалды материалдар кәдімгі ірі түйіршікті материалдар болып табылады. Жалпы, нанокристалды материалдардың әртүрлі анықтамалары бар. Дегенмен, өлшемі 100 нм-ден төмен кристалдық түйіршіктері бар материал әдетте нанокристалды материалдар ретінде қарастырылады. Сонымен қатар, өлшемдері 100-ден 500 нм-ге дейінгі кристалдық түйіршіктер «ультрафинді» дәндер деп аталады. Нанокристалды материалдарды NC деп қысқартуға болады.
01-сурет: нанокристалдық
Рентген сәулелерінің дифракциясы NC материалының кристалдық түйіршікті өлшемін өлшеу үшін қолданатын негізгі әдіс болып табылады. Өте ұсақ кристалдық түйіршіктері бар материалдар дифракциялық шыңдардың кеңейгенін көрсетеді. Бұл кең шыңдарды Шеррер теңдеуі мен Уильямсон-Холл сызбасы арқылы дән мөлшерін анықтау үшін пайдалануға болады. Немесе біз Уоррен-Авербах әдісі немесе дифракция үлгісін компьютерлік модельдеу сияқты күрделірек әдістерді пайдалана аламыз.
ҰҚ материалының синтезін қарастырғанда бірнеше жол бар. Бұл әдістер материяның фазасына негізделген. Мысалы, қатты күйдегі өңдеу, сұйықтықты өңдеу, бу фазалық өңдеу және ерітіндіні өңдеу сияқты NC өндірісінің кейбір әдістері бар.
Поликристалдық дегеніміз не?
Поликристалды материалдар - нанометрлік масштабтан жоғары өлшемдері бар кристалдық түйіршіктерден тұратын материалдар. Бұл материалдар негізінен салқындаған кезде пайда болады. Поликристалды материалдардағы кристалдық түйіршіктер «кристаллиттер» деп аталады. Бұл кристаллдардың материалдағы бағыты әдетте кездейсоқ болады, нақты бағыты жоқ, кездейсоқ құрылымы және т.б. Біз поликристалды материалдарды ДК деп қысқарта аламыз.
Біз білетін органикалық қатты заттардың көпшілігі поликристалды материалдар. Кейбір кең таралған мысалдарға керамика, тас, мұз және т.б. жатады. ДК материалындағы кристалдану дәрежесі осы материалдардың қасиеттерін анықтауда маңызды. Мысалы, күкіртті әртүрлі аллотроптық формаларда табуға болады, мұнда бұл аллотроптар кристалдық дәрежесіне қарай әртүрлі қасиеттерге ие.
Кристаллит өлшемін рентгендік дифракция әдісі арқылы өлшеуге болады. Түйіршік өлшемін трансмиссиялық электронды микроскопия сияқты басқа әдістермен де анықтауға болады. Кейде материалдарда оңай өңдеуге болатын үлкен монокристаллит болады.
Нанокристалдық пен поликристалдықтың айырмашылығы неде?
Біз білетін материалдарды бөлшектердің өлшеміне немесе кристалдық түйіршіктерге қарап әртүрлі сыныптарға бөлуге болады. Нанокристалды материал және поликристалды материал осындай екі класс болып табылады. Өлшемдері 100 нм-ден төмен кристалдық түйіршіктері бар материалдар әдетте нанокристалды материалдар ретінде қарастырылады, ал өлшемдері 100 нм-ден жоғары кристалдық түйіршіктері бар материалдар әдетте поликристалды материалдар ретінде қарастырылады. Сондықтан нанокристалды және поликристалды арасындағы негізгі айырмашылық нанокристалды материалдар нанометрлік масштабтағы бөлшектерден, ал поликристалды материалдар үлкен бөлшектерден жасалған.
Төмендегі инфографика нанокристалды және поликристалды арасындағы айырмашылықты қорытындылайды.
Қорытынды – Нанокристалды және поликристалды
Материалдарды бөлшектердің өлшеміне немесе кристалдық түйіршіктерге қарап, нанокристалды материал және поликристалды материал ретінде екі түрлі сыныпқа бөлуге болады. Нанокристалды және поликристалды арасындағы негізгі айырмашылық нанокристалды материалдар нанометрлік масштабтағы бөлшектерден жасалған, ал поликристалды материалдар үлкен бөлшектерден жасалған.
