Com o desenvolvimento da nanotecnologia, nanomateriais monocristalinos, policristalinos e amorfos tornaram-se pontos de pesquisa. Esses nanomateriais possuem diferentes estruturas e propriedades e possuem uma ampla gama de aplicações. Dongguan Saite New Materials concentra-se na produção e vendas de materiais em pó, como pó de nano metal, pó de óxido, pó de carboneto, pó de liga, etc., e se tornou líder no mercado de nano materiais.

1. Nanomateriais de cristal único
Cristal único refere-se ao arranjo de grãos em um material na mesma direção. Nanomateriais monocristalinos são materiais essenciais para a preparação de componentes eletrônicos, materiais condutores e materiais ópticos de alto desempenho devido à sua alta pureza e estrutura cristalina completa. Por exemplo, o pó de nano ouro de cristal único tem uma ampla gama de aplicações e pode ser usado em pastas condutoras, eletrodos de células solares, biossensores e assim por diante.

2. Nanomateriais policristalinos
Os grãos policristalinos são dispostos juntos em diferentes direções, e os nanomateriais policristalinos têm excelentes propriedades de resistência, tenacidade e resistência à corrosão e podem ser usados ​​em áreas como eletrônica e materiais aeroespaciais. O pó de óxido de nano titânio policristalino pode ser usado como catalisador, barreira UV, revestimento anti UV e outras aplicações, enquanto o pó de carboneto de silício nano policristalino pode ser amplamente utilizado em abrasivos, corte, cerâmica e outros campos.

3. Nanomateriais amorfos
Nanomateriais amorfos referem-se a formas cristalinas em materiais que não estão claramente definidos. Os nanomateriais amorfos têm mostrado amplo potencial de aplicação em campos potenciais, como preparação de catalisadores eficientes, materiais de imagem biomédica, etc. Como os nanomateriais amorfos existem em materiais práticos como o vidro e têm vantagens como transparência, dureza e superfície lisa, eles são usados ​​em a produção de produtos de alta tecnologia, como telas de celulares e células solares.

No campo da ciência dos materiais, o monocristalino e o policristalino são dois tipos diferentes de estruturas cristalinas. Existem diferenças significativas em sua estrutura cristalina, propriedades físicas, métodos de preparação e campos de aplicação.

estrutura de cristal

Cristal único refere-se a um cristal no qual a estrutura da rede é completa, contínua e organizada de maneira ordenada, sem limites de grãos ou de partículas. Esta estrutura cristalina perfeita permite que os cristais únicos tenham maior cristalinidade e integridade cristalina. Os materiais policristalinos são compostos de muitos grãos, que estão conectados uns aos outros através de contornos de grãos. Os limites dos grãos são as interfaces entre os diferentes grãos dentro de um cristal, onde os átomos ou moléculas estão dispostos de forma relativamente desordenada. Portanto, em comparação com os monocristais, os materiais policristalinos apresentam uma estrutura cristalina menos perfeita, e a presença de contornos de grão também os torna heterogêneos e não uniformes.

propriedade física

Devido à estrutura altamente ordenada dos cristais únicos, suas propriedades físicas são geralmente mais uniformes e consistentes do que as dos policristais. Os monocristais exibem boas propriedades nos campos elétrico, óptico, térmico e mecânico e possuem isotropia (tendo as mesmas propriedades em qualquer direção). Por exemplo, o silício monocristalino é amplamente utilizado na fabricação de semicondutores para a produção de chips de circuitos integrados devido à sua alta condutividade, baixa resistividade do condutor e baixa corrente de fuga. No entanto, devido à presença de limites de grão, o silício policristalino pode levar à heterogeneidade e à não uniformidade nas propriedades físicas. Por exemplo, a resistividade e a corrente de fuga do silício policristalino são geralmente mais altas do que as do silício monocristalino.

Método de preparação

O processo de preparação de monocristais geralmente requer condições de controle precisas e meios técnicos, como método de suspensão, método de deposição de vapor, método de zona flutuante, etc. Esses métodos podem manter uma estrutura de rede altamente ordenada durante o processo de crescimento de monocristais. A preparação de materiais policristalinos é relativamente simples, muitas vezes utilizando métodos como fusão e solidificação. Esses métodos podem alterar o tamanho e a distribuição dos grãos ajustando as condições de preparação, mas a estrutura cristalina dos materiais policristalinos é frequentemente complexa e difícil de controlar sua estrutura de rede e direção de crescimento.

area de aplicação

Devido às suas melhores propriedades físicas e cristalinidade, bem como à vantagem de não haver limites de grão, os monocristais têm uma ampla gama de aplicações em determinados campos específicos. Por exemplo, no campo da óptica, materiais de cristal único são usados ​​para produzir lentes ópticas de alta precisão e dispositivos a laser. Além disso, as ligas monocristalinas são amplamente utilizadas na indústria aeroespacial para fabricar componentes estruturais de alta temperatura devido à sua alta estabilidade térmica e resistência à oxidação. Os materiais policristalinos, devido aos seus métodos de preparação simples e baixo custo, são amplamente utilizados em alguns campos de materiais básicos, como fabricação de aço, fabricação de cerâmica, etc.

Em resumo, há uma diferença clara entre materiais monocristalinos e policristalinos. Os monocristais têm uma estrutura cristalina mais perfeita e melhores propriedades físicas, mas sua preparação é difícil e cara; A preparação de materiais policristalinos é relativamente simples, mas a estrutura cristalina e as propriedades físicas são relativamente complexas e desiguais. Em termos de campos de aplicação, os monocristais são amplamente utilizados em alguns campos de alta precisão, enquanto os policristais têm uma ampla gama de aplicações em alguns campos de materiais básicos.