Messmethoden: Die gebräuchlichste Methode zur Bestimmung der Kristallgröße in Pulver- oder Festkörperproben ist die Röntgendiffraktometrie. Die Breite der Diffektionslinien wird mit der Scherrer-Gleichung in eine mittlere Kristallgröße umgerechnet: D = Kλ/(β cos θ). Dabei ist D die mittlere Kristallgröße, K der Formfaktor (etwa 0,9), λ die Röntgenwellenlänge, β die Vollbreite bei Halbmass (FWHM) der Linie in Radiant nach Abzug des instrumentellen Breitengrads und θ der Beugungswinkel. Die Gleichung gilt vor allem für kleine Kristalle mit ungerichteten Formen und ohne nennenswerte Spannungen; Abweichungen durch Mikrostrain oder Anisotropie können die Interpretation erschweren. Zusätzlich ermöglichen direkte Bildgebungsverfahren wie Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) oder Rasterelektronenmikroskopie (REM/SEM) eine sichtbare Bestimmung von Kristallgrößen und -formen. In der Polymerkunde liefern polarisiertes Lichtmikroskopieren von Spheruliten und SAXS/WAXS weitere Informationen.
Einflüsse und Bedeutung: Die Kristallgröße hängt stark von Herstellungsbedingungen ab, etwa Abkühlungsrate, Temperatur, Reinheit, Nukleationsdichte und Wärmebehandlung. Kleinere Kristallgrößen erhöhen die Verhältnisfläche und können Festigkeitsverhalten (durch Hall-Petch-ähnliche Effekte) beeinflussen; zugleich kann Zähigkeit oder Wärmeleitfähigkeit beeinträchtigt werden. Größere Kristallbereiche beeinflussen Diffusion, optische Eigenschaften und Mechanik anders.
Interpretation: Kristallgröße ist ein statistisches Maß der Größe kohärenter Domains und lässt sich von Messmethode, Probenvorbereitung und Materialanisotropie beeinflussen. Werte geben typischerweise einen Hinweis auf die feine oder grobe Kristallstruktur, müssen aber im Kontext der Messbedingungen interpretiert werden.