polycristallina

La policristallina, o polycristallina, indica una classe di materiali costituiti da molti cristalli distinti, detti grani, che hanno orientazioni diverse e sono uniti ai loro confini. A differenza dei cristalli monocristallini, dove l’intera struttura ha una singola orientazione, nelle strutture policristalline la presenza dei confini di grano influisce sulle proprietà fisiche e meccaniche.

La microstruttura policristallina comprende grani di diverse dimensioni e orientazioni; i confini di grano possono ostacolare o facilitare movimenti di difetti, portatori di carica e dislocazioni, influenzando resistenza, durezza, conducibilità e trasparenza. In molti casi l’orientazione casuale dei grani rende le proprietà macroscopiche relativamente isotropiche, anche se una tessitura (texture) può emergere in seguito a trattamenti termici o deformationi.

La formazione avviene tipicamente tramite solidificazione da fusione, lavorazioni di fonderia, sinterizzazione di polveri o deposizione seguita dalla ricottura e dalla ricristallizzazione. La dimensione e la distribuzione dei grani si controllano variando temperatura, tempo di trattamento termico, tassi di raffreddamento e parametri di lavorazione.

Gli usi tipici includono le cellule solari in silicio policristallino, ceramiche tecniche come allumina e carburo, leghe metalliche, nonché semiconduttori e film sottili. I vantaggi principali riguardano costi e facilità di produzione, la possibilità di formare superfici ampie e la robustezza; gli svantaggi possono includere prestazioni inferiori rispetto al monocristallino in termini di mobilità elettrica, coerenza ottica o resistenza alla corrosione nei confini di grano.