Con el desarrollo de la nanotecnología, los nanomateriales monocristalinos, policristalinos y amorfos se han convertido en focos de investigación. Estos nanomateriales tienen diferentes estructuras y propiedades, y tienen una amplia gama de aplicaciones. Dongguan Saite New Materials se centra en la producción y venta de materiales en polvo como nanopolvo metálico, polvo de óxido, polvo de carburo, polvo de aleación, etc., y se ha convertido en líder en el mercado de nanomateriales.

1. Nanomateriales monocristalinos
El monocristal se refiere a la disposición de los granos de un material en la misma dirección. Los nanomateriales monocristalinos son materiales esenciales para preparar componentes electrónicos de alto rendimiento, materiales conductores y materiales ópticos debido a su alta pureza y estructura cristalina completa. Por ejemplo, el polvo de nanooro monocristalino tiene una amplia gama de aplicaciones y puede usarse en lodos conductores, electrodos de células solares, biosensores, etc.

2. Nanomateriales policristalinos
Los granos policristalinos están dispuestos juntos en diferentes direcciones, y los nanomateriales policristalinos tienen excelentes propiedades de resistencia, tenacidad y resistencia a la corrosión y pueden usarse en campos como la electrónica y los materiales aeroespaciales. El polvo de nanoóxido de titanio policristalino se puede usar como catalizador, barrera UV, recubrimiento anti-UV y otras aplicaciones, mientras que el polvo de nanocarburo de silicio policristalino se puede usar ampliamente en campos abrasivos, de corte, cerámicos y otros.

3. Nanomateriales amorfos
Los nanomateriales amorfos se refieren a formas cristalinas en materiales que no están claramente definidos. Los nanomateriales amorfos han mostrado un amplio potencial de aplicación en campos potenciales, como la preparación de catalizadores eficientes, materiales de imágenes biomédicas, etc. Debido a que los nanomateriales amorfos existen en materiales prácticos como el vidrio y tienen ventajas como transparencia, dureza y superficie lisa, se utilizan en la producción de productos de alta tecnología como pantallas de teléfonos móviles y células solares.

En el campo de la ciencia de los materiales, el monocristal y el policristalino son dos tipos diferentes de estructuras cristalinas. Existen diferencias significativas en su estructura cristalina, propiedades físicas, métodos de preparación y campos de aplicación.

estructura cristalina

El monocristal se refiere a un cristal en el que la estructura reticular es completa, continua y ordenada, sin límites de grano ni de partículas. Esta estructura cristalina perfecta permite que los monocristales tengan mayor cristalinidad e integridad cristalina. Los materiales policristalinos se componen de muchos granos que están conectados entre sí a través de límites de grano. Los límites de grano son las interfaces entre diferentes granos dentro de un cristal, donde los átomos o moléculas están dispuestos de manera relativamente desordenada. Por lo tanto, en comparación con los monocristales, los materiales policristalinos tienen una estructura cristalina menos perfecta y la presencia de límites de grano también los hace heterogéneos y no uniformes.

Propiedad física

Debido a la estructura reticular altamente ordenada de los monocristales, sus propiedades físicas suelen ser más uniformes y consistentes que las de los policristales. Los monocristales exhiben buenas propiedades en los campos eléctrico, óptico, térmico y mecánico, y poseen isotropía (tienen las mismas propiedades en cualquier dirección). Por ejemplo, el silicio monocristalino se utiliza ampliamente en la fabricación de semiconductores para la producción de chips de circuitos integrados debido a su alta conductividad, baja resistividad del conductor y baja corriente de fuga. Sin embargo, debido a la presencia de límites de grano, el silicio policristalino puede provocar heterogeneidad y falta de uniformidad en las propiedades físicas. Por ejemplo, la resistividad y la corriente de fuga del silicio policristalino suelen ser mayores que las del silicio monocristalino.

Método de preparación

El proceso de preparación de monocristales generalmente requiere condiciones de control precisas y medios técnicos, como el método de suspensión, el método de deposición de vapor, el método de zona flotante, etc. Estos métodos pueden mantener una estructura reticular altamente ordenada durante el proceso de crecimiento de monocristales. La preparación de materiales policristalinos es relativamente sencilla y a menudo utiliza métodos como la fusión y la solidificación. Estos métodos pueden cambiar el tamaño y la distribución del grano ajustando las condiciones de preparación, pero la estructura cristalina de los materiales policristalinos suele ser compleja y difícil de controlar su estructura reticular y dirección de crecimiento.

área de aplicación

Debido a sus mejores propiedades físicas y cristalinidad, así como a la ventaja de no tener límites de grano, los monocristales tienen una amplia gama de aplicaciones en ciertos campos específicos. Por ejemplo, en el campo de la óptica, los materiales monocristalinos se utilizan para producir lentes ópticas y dispositivos láser de alta precisión. Además, las aleaciones monocristalinas se utilizan ampliamente en la industria aeroespacial para fabricar componentes estructurales de alta temperatura debido a su alta estabilidad térmica y resistencia a la oxidación. Los materiales policristalinos, debido a sus métodos de preparación sencillos y su bajo coste, se utilizan ampliamente en algunos campos de materiales básicos, como la fabricación de acero, la fabricación de cerámica, etc.

En resumen, existe una clara diferencia entre materiales monocristalinos y policristalinos. Los monocristales tienen una estructura cristalina más perfecta y mejores propiedades físicas, pero su preparación es difícil y costosa; La preparación de materiales policristalinos es relativamente simple, pero la estructura cristalina y las propiedades físicas son relativamente complejas y desiguales. En términos de campos de aplicación, los monocristales se utilizan ampliamente en algunos campos de alta precisión, mientras que los policristales tienen una amplia gama de aplicaciones en algunos campos de materiales básicos.