polükristallilised

Polükristallilised materjalid on tahked ained, mis koosnevad paljudest kristallitest ehk teradest. Iga tera võib omada erinevat orientatsiooni ja terade piirid, ehk grain boundaries, eraldavad need terad. Terade suurus ja nende orientatsiooni hajuvus määravad materjali mikroskoopilise struktuuri ning seetõttu ka omadused.

Polükristalliliste materjalide omadused on sageli isotroopsed või kergelt anisotroopsed sõltuvalt terade suurusest ja tekstuurist. Terade piirid võivad pidurdada dislokatsioonide liikumist, mis suurendab tugevust ja kõvadust (Hall-Petchi efekt). Samas võivad tihedad terapiirid mõjutada difusiooni ning elektrilist ja termilist juhtivust, ning mõjutada materjali töödeldavust ja stabiilsust.

Tootmine: polükristalliline struktuur tekib tavaliselt sulatamisest ja valamisest või pulbermetallurgia teel, kus pulbrid kompakteeritakse ja sintritakse. Ka keemiline aurustamine või elektrofüüsikalised meetodid võivad anda polükristallilise struktuuri, sõltuvalt kasutusalast tootmisprotseduurist. Töötlemise ajal saab terade suurust ja orientatsiooni kontrollida läbi külmumise kiiruse, kuumutamise ja termilise töötluse.

Rakendused ja näited: polükristallilised materjalid on laialdaselt kasutusel metallides ja keramikates ning olulised on polükristalliline räni (silicon) päikesepaneelide ja mõnede elektroonikakomponentide jaoks. Eelistena rõhutakse madalate tootmiskulude, isotroopset käitumist ja töökindlust, kuid piirangutena võivad terade piirid põhjustada elektrilist ja termilist vastupidavuse muutusi ning defektide teket sõltuvalt töödeldavusest.