Kristályosság

Kristályosság, vagy kristályos rend, egy anyag hosszú távú atomos vagy molekuláris rendeződésének mértéke. Egy anyag lehet teljesen amorf, részben kristályos vagy teljesen kristályos. A kristályos szerkezet különösen jellemző a kőzetekben, kerámiákban, fémekben és sok polimerben. A kristályosság befolyásolja az anyag fizika-tulajdonságait, például szilárdságot, merevséget, hőállóságot és optikai tulajdonságokat.

Polimerekben a kristályosság a kristályos tartományok arányát mutatja a teljes anyaghoz képest. A magas kristálytartalom gyakran növeli a merevséget és a hőállóságot, de csökkentheti a rugalmasságot és az átlátszóságot. A kristályosság mértéke függ a láncok szabályosságától (takticitás), a hűtési sebességtől és az adalékanyagoktól. Gyors hűtés csökkentheti a kristályosságot, míg a lassú hűtés vagy utókezelés növelheti azt.

Fémek és kerámiák esetében a kristályosság meghatározó tényező: a kristályos tömeg aránya, a szemcseméret és a fázisok eloszlása befolyásolja a szilárdságot, a keménységet és a hővezetést. Az ásványok esetében a kristályosság a hosszú távú rendeződés mértéke, amely megkülönbözteti a szemcsés vagy üveges szerkezeteket.

Mérési módszerek: a kristályosság meghatározható differenciális hőmérséklet-vizsgálatokkal (DSC), ahol a fúziós hő energiájának mérésével számolható a kristálytartalom; röntgen-diffrakcióval (XRD), amely a kristályos szerkezet jelenlétét és mennyiségét mutatja. Egyéb technikák közé tartozik a NMR és az FTIR.

Alkalmazásokban a kristályosság meghatározza a feldolgozhatóságot, a mechanikai és hőbeli viselkedést, illetve az anyag hosszú távú stabilitását. Például a polietilén típusok között a HDPE magas, a LDPE alacsony kristálytartalomú.