Het belangrijkste verschil tussen nanokristallijn en polykristallijn is dat nanokristallijne materialen zijn gemaakt van deeltjes op nanometerschaal, terwijl polykristallijne materialen zijn gemaakt van grote deeltjes.
Materialen die we kennen, kunnen worden onderverdeeld in verschillende klassen, afhankelijk van de deeltjesgrootte of door te kijken naar hun kristalkorrels. Nanokristallijn materiaal en polykristallijn materiaal zijn zulke twee klassen.
Wat is nanokristallijn?
Nanokristallijne materialen zijn materialen die kristalkorrels bevatten met de afmetingen op nanometerschaal. Deze materialen hebben de neiging om de kloof tussen amorfe materialen te vullen, dus deze kristalkorrels zijn gerangschikt zonder een lange afstandsvolgorde. Daarom zijn nanokristallijne materialen conventionele grofkorrelige materialen. Over het algemeen zijn er enigszins verschillende definities van nanokristallijne materialen. Een materiaal dat kristalkorrels met afmetingen van minder dan 100 nm bevat, wordt echter typisch beschouwd als nanokristallijne materialen. Bovendien worden kristalkorrels met afmetingen tussen 100 en 500 nm "ultrafijne" korrels genoemd. We kunnen nanokristallijne materialen afkorten als NC.
Figuur 01: Nanokristallijn
Röntgendiffractie is de belangrijkste techniek die we gebruiken om de kristalkorrelgrootte van het NC-materiaal te meten. Materialen met zeer kleine kristalkorrels vertonen verbrede diffractiepieken. Deze brede pieken kunnen worden gebruikt om de korrelgrootte te bepalen met behulp van de Scherrer-vergelijking en de Williamson-Hall-plot. Of we kunnen meer geavanceerde methoden gebruiken, zoals de Warren-Averbach-methode of computermodellering van het diffractiepatroon.
Bij het overwegen van de synthese van NC-materiaal zijn er verschillende manieren. Deze technieken zijn gebaseerd op de fase van materie. Er zijn bijvoorbeeld enkele technieken voor NC-productie, zoals verwerking in vaste toestand, vloeistofverwerking, verwerking in dampfase en verwerking van oplossingen.
Wat is polykristallijn?
Polykristallijne materialen zijn materialen die kristalkorrels bevatten met afmetingen boven de nanometerschaal. Deze materialen vormen zich voornamelijk bij afkoeling. De kristalkorrels in polykristallijne materialen worden "kristallieten" genoemd. De oriëntatie van deze kristallieten in een materiaal is meestal willekeurig zonder bepaalde richting, willekeurige textuur, enz. We kunnen polykristallijne materialen afkorten als PC.
De meeste organische vaste stoffen die we kennen, zijn polykristallijne materialen. Enkele veelvoorkomende voorbeelden zijn keramiek, steen, ijs, enz. De mate van kristallisatie in pc-materiaal is belangrijk bij het bepalen van de eigenschappen van deze materialen. Zwavel kan bijvoorbeeld in verschillende allotrope vormen worden aangetroffen, waarbij deze allotropen verschillende eigenschappen hebben afhankelijk van de mate van kristalliniteit.
De grootte van een kristalliet kan worden gemeten met behulp van röntgendiffractietechniek. De korrelgrootte kan ook worden bepaald met behulp van andere methoden, zoals transmissie-elektronenmicroscopie. Soms bevatten materialen een grote monokristalliet die gemakkelijk kan worden gehanteerd.
Wat is het verschil tussen nanokristallijn en polykristallijn?
Materialen die we kennen, kunnen worden onderverdeeld in verschillende klassen, afhankelijk van de deeltjesgrootte of door naar de kristalkorrels te kijken. Nanokristallijn materiaal en polykristallijn materiaal zijn zulke twee klassen. Materialen die kristalkorrels bevatten met afmetingen onder 100 nm worden doorgaans beschouwd als nanokristallijne materialen, terwijl materialen die kristalkorrels bevatten met afmetingen boven 100 nm doorgaans worden beschouwd als polykristallijne materialen. Daarom is het belangrijkste verschil tussen nanokristallijn en polykristallijn dat nanokristallijne materialen zijn gemaakt van deeltjes op nanometerschaal, terwijl polykristallijne materialen zijn gemaakt van grote deeltjes.
Hieronder infographic vat het verschil tussen nanokristallijn en polykristallijn samen.
Samenvatting – Nanokristallijn versus polykristallijn
Materialen kunnen worden onderverdeeld in twee verschillende klassen als nanokristallijn materiaal en polykristallijn materiaal, afhankelijk van de deeltjesgrootte of door te kijken naar de kristalkorrels. Het belangrijkste verschil tussen nanokristallijn en polykristallijn is dat nanokristallijne materialen zijn gemaakt van deeltjes op nanometerschaal, terwijl polykristallijne materialen zijn gemaakt van grote deeltjes.
