Majoritatea materialelor care au o rețea cristalină sunt policristale, a căror structură este un set de grăunțe întrepătrunse. Principala diferență dintre acestea și monocristale este geometria lor regulată.
Conținut
Proprietăți ale policristalelor
Proprietățile policristalelor se formează pe baza parametrilor granulelor cristaline care alcătuiesc materialul. Dimensiunea medie a granulelor variază de la 1-2 µm, iar în unele materiale poate ajunge până la câțiva metri. Orientarea cristalografică a particulelor și structura granițelor dintre acestea au, de asemenea, o influență. În comparație cu policristalele cu aranjamentul lor haotic, granulele sunt mici și anizotropia caracteristică monostructurii nu se manifestă. Dar neomogenitatea structurii este caracteristică particulelor care au orientare cristalografică, adică materialul este considerat texturat.
Limitele grăunților afectează semnificativ proprietățile mecanice și fizice ale substanțelor policristaline, deoarece în aceste locuri au loc procesele de inhibare a dislocării, de împrăștiere a fotonilor și electronilor, care determină conductivitatea materialului.
Policristalele: tehnologia de obținere
Principalele metode de cristalizare, transformările polimorfe au loc ca urmare a amestecării și sinterizării pulberilor care au o structură cristalină. Un monocristal este mai stabil, astfel încât recoacerea prelungită a unui policristal duce la recristalizare, când granulele individuale cresc prin absorbția altora. Astfel, se formează fragmente cristaline mari.
Unul dintre materialele policristaline sunt metalele și aliajele. Structura lor se bazează pe conglomerate de multe cristalite direcționate aleatoriu — grăunți interconectați de formă neregulată. Metalele sunt clasificate în funcție de tipul de dimensiune a granulelor și există un astfel de model: cu cât structura este mai fină, cu atât metalul este mai rezistent. Clasificarea aliajelor este după cum urmează:
- cu granulație fină — până la jumătate din granule au dimensiunea de 1 micron;
- cu granulație medie — 1-2 microni;
- cu granulație grosieră — 2-5 microni.
Pentru a conferi aliajelor caracteristici suplimentare de rezistență, acestea sunt supuse la presiune ridicată.
Caracteristici ale metalelor policristaline
Rețineți că procesele care apar în substanțele monocristaline sunt, de asemenea, inerente în materialele care au o structură policristalină. De exemplu, ambele tipuri posedă într-o măsură mai mare sau mai mică proprietăți piezoelectrice și magnetice.
Pentru a produce ferite, pulberile de oxizi diferiți sunt sinterizate sub influența unor temperaturi de 1100-1300 ℃. Proprietățile magnetice depind de densitatea aliajului, care variază de la trei la cinci grame pe centimetru cub. Feritele sunt prelucrate numai cu unelte abrazive. Datorită rezistivității lor și a pierderilor minime de curent Foucault, ele sunt utilizate ca semiconductori în câmpuri magnetice de înaltă frecvență.
Structura policristalină și proprietățile policristalelor sunt studiate cu ajutorul razelor X, ceea ce permite o analiză completă, măsurând parametrii granulelor, tensiunea internă și alți parametri.
