Поликристалл

Фотография электротехнической стали, показывающая пример структуры поликристалла

Поликристалл — агрегат кристаллов какого-либо вещества (в противоположность монокристаллу — отдельному кристаллу). Составляющие поликристалл кристаллы из-за неправильной формы называют кристаллическими зёрнами или кристаллитами. Поликристаллами являются многие естественные и искусственные материалы (минералы, металлы, сплавы, керамики и др.).

Свойства и получение

Свойства поликристаллов обусловлены свойствами составляющих его кристаллических зёрен, их средним размером (который колеблется от 1—2 мкм до нескольких мм, а в некоторых случаях до нескольких метров), кристаллографической ориентацией зёрен и строением межзёренных границ. Если зёрна ориентированы хаотически, а их размеры малы по сравнению с размером поликристалла, то в поликристалле не проявляется анизотропия физических свойств, характерная для монокристаллов. Если в поликристалле есть преимущественная кристаллографическая ориентация зёрен, то он является текстурированным и обладает анизотропией свойств. Наличие границ зёрен существенно сказывается на физических, особенно механических, свойствах поликристаллов, так как на границах происходит рассеяние электронов проводимости, фононов, торможение дислокаций и др.

Поликристаллы образуются при кристаллизации, полиморфных превращениях и в результате спекания кристаллических порошков. Поликристалл менее стабилен, чем монокристалл, поэтому при длительном отжиге поликристалла происходит рекристаллизация (преимущественный рост отдельных зёрен за счёт других), приводящая к образованию крупных кристаллических блоков.

См. также

• Кристаллография
• Поликристаллический кремний

Литература

• Поликристалл // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
• Пашковский Дмитрий Максимович, Фролова Ксения Петровна, Вильчевская Елена Никитична. Эффективные диффузионные свойства поликристалла // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Физико-математические науки. — 2022. — № 3. — doi:10.18721/JPM.15312.
• Бадамшин Ильдар Хайдарович. Расчет модуля упругости поликристаллов // Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. — 2007. — № 1.
• Меркулова В. М., Третьяков В. А., Фирсов И. П. Рассеяние ультразвуковых волн в тригональном поликристалле // Известия Южного федерального университета. Технические науки. — 1995. — № 1.
• Сарафанов Георгий Федорович. Волновая динамика пластической деформации в поликристаллах // Вестник российских университетов. Математика. — 2013. — № 4—2.