Nanokristalin ve polikristalin arasındaki temel fark, nanokristalin malzemelerin nanometre ölçeğindeki parçacıklardan oluşması, polikristalin malzemelerin ise büyük parçacıklardan yapılmasıdır.
Bildiğimiz malzemeler, tanecik boyutuna veya kristal taneciklerine bakarak farklı sınıflara ayrılabilir. Nanokristal malzeme ve polikristal malzeme böyle iki sınıftır.
Nanokristal nedir?
Nanokristal malzemeler, boyutları nanometre ölçeğinde olan kristal tanecikler içeren malzemelerdir. Bu malzemeler, amorf malzemeler arasındaki boşluğu doldurma eğilimindedir, bu nedenle bu kristal taneler, uzun menzilli bir düzen olmadan düzenlenir. Bu nedenle nanokristal malzemeler geleneksel iri taneli malzemelerdir. Genel olarak, nanokristal malzemelerin biraz farklı tanımları vardır. Bununla birlikte, boyutları 100 nm'nin altında olan kristal tanecikler içeren bir malzeme tipik olarak nanokristal malzemeler olarak kabul edilir. Ayrıca boyutları 100 ile 500 nm arasında olan kristal tanelere "ultrafin" taneler denir. Nanokristal malzemeleri NC olarak kıs altabiliriz.
Şekil 01: Nanokristal
X-ışını kırınımı, NC malzemenin kristal tane boyutunu ölçmek için kullandığımız başlıca tekniktir. Çok küçük kristal taneleri olan malzemeler, geniş kırınım tepe noktaları gösterir. Bu geniş tepe noktaları, Scherrer denklemi ve Williamson-Hall grafiği kullanılarak tane boyutunu belirlemek için kullanılabilir. Veya Warren-Averbach yöntemi veya kırınım deseninin bilgisayar modellemesi gibi daha karmaşık yöntemler kullanabiliriz.
NC malzemenin sentezi düşünüldüğünde, birkaç yol vardır. Bu teknikler maddenin fazına dayanmaktadır. Örneğin, katı hal işleme, sıvı işleme, buhar fazı işleme ve çözelti işleme gibi NC üretimi için bazı teknikler vardır.
Polikristal Nedir?
Polikristal malzemeler, nanometre ölçeğinin üzerinde boyutlara sahip kristal taneler içeren malzemelerdir. Bu malzemeler esas olarak soğuduktan sonra oluşur. Polikristal malzemelerdeki kristal taneciklere “kristalitler” denir. Bir malzemedeki bu kristalitlerin oryantasyonu, belirli bir yön, rastgele doku vb. olmadan genellikle rastgeledir. Çok kristalli malzemeleri PC olarak kıs altabiliriz.
Bildiğimiz organik katıların çoğu polikristal malzemelerdir. Bazı yaygın örnekler arasında seramik, kaya, buz vb. sayılabilir. PC malzemesindeki kristalleşme derecesi, bu malzemelerin özelliklerini belirlemede önemlidir. Örneğin, kükürt, bu allotropların kristallik derecesine göre farklı özelliklere sahip olduğu farklı allotropik formlarda bulunabilir.
Bir kristalitin boyutu, X-ışını kırınım tekniği kullanılarak ölçülebilir. Tane boyutu, transmisyon elektron mikroskobu gibi diğer yöntemler kullanılarak da belirlenebilir. Bazen malzemeler, kolayca işlenebilen büyük bir tek kristalit içerir.
Nanokristal ve Polikristal Arasındaki Fark Nedir?
Bildiğimiz malzemeler tanecik boyutuna göre veya kristal taneciklerine bakarak farklı sınıflara ayrılabilir. Nanokristal malzeme ve polikristal malzeme böyle iki sınıftır. Boyutları 100 nm'nin altında olan kristal taneleri içeren malzemeler tipik olarak nanokristal malzemeler olarak kabul edilirken, boyutları 100 nm'nin üzerinde olan kristal taneleri içeren malzemeler tipik olarak polikristal malzemeler olarak kabul edilir. Bu nedenle, nanokristalin ve polikristalin arasındaki temel fark, nanokristalin malzemelerin nanometre ölçeğindeki parçacıklardan oluşması, polikristalin malzemelerin ise büyük parçacıklardan yapılmasıdır.
Aşağıdaki infografik, nanokristal ve polikristal arasındaki farkı özetler.
Özet – Nanokristal vs Polikristal
Malzemeler, partikül boyutuna veya kristal tanelerine bakılarak nanokristal malzeme ve polikristal malzeme olarak iki farklı sınıfa ayrılabilir. Nanokristalin ve polikristalin arasındaki temel fark, nanokristalin malzemelerin nanometre ölçeğindeki parçacıklardan oluşması, polikristalin malzemelerin ise büyük parçacıklardan yapılmasıdır.
