Cristalita


Una cristalita es un cristal pequeño o incluso microscópico que se forma, por ejemplo, durante el enfriamiento de muchos materiales. Los cristalitos también se denominan granos .

La orientación de los cristalitos puede ser aleatoria sin una dirección preferida, llamada textura aleatoria, o dirigida, posiblemente debido a las condiciones de crecimiento y procesamiento. La textura de fibra es un ejemplo de esto último. Mientras que la estructura de un ( único ) cristal está muy ordenada y su red es continua e ininterrumpida, los materiales amorfos , como el vidrio y muchos polímeros, no son cristalinos y no muestran ninguna estructura, ya que sus constituyentes no están ordenados. manera. Estructuras policristalinas y paracristalinasLas fases se encuentran entre estos dos extremos. Los materiales policristalinos, o policristales, son sólidos que se componen de muchos cristalitos de diferentes tamaños y orientaciones. La mayoría de los materiales son policristalinos, hechos de un gran número de cristalitos unidos por finas capas de sólido amorfo . La mayoría de los sólidos inorgánicos son policristalinos, incluidos todos los metales comunes, muchas cerámicas , rocas y hielo.

El tamaño de los cristalitos en microestructuras monodispersas generalmente se aproxima a partir de los patrones de difracción de rayos X y el tamaño de grano mediante otras técnicas experimentales, como la microscopía electrónica de transmisión. Los objetos sólidos lo suficientemente grandes como para verlos y manipularlos rara vez están compuestos de un solo cristal , excepto en unos pocos casos ( gemas , cristales simples de silicio para la industria electrónica, ciertos tipos de fibra , cristales simples de una superaleación a base de níquel para motores turborreactores y algunos cristales de hielo que pueden superar los 0,5 metros de diámetro). [3] El tamaño de los cristalitos puede variar desde unos pocos nanómetros hasta varios milímetros.

La medida en que un sólido es cristalino ( cristalinidad ) tiene efectos importantes en sus propiedades físicas. [4] El azufre , aunque generalmente es policristalino, también puede presentarse en otras formas alotrópicas con propiedades completamente diferentes. [5] Aunque los cristalitos se conocen como granos, los granos de polvo son diferentes, ya que pueden estar compuestos de granos policristalinos más pequeños. [6] Generalmente, los policristales no se pueden sobrecalentar ; se derretirán rápidamente una vez que alcancen una temperatura lo suficientemente alta. Esto se debe a que los límites de grano son amorfos y sirven como puntos de nucleación para el líquido .fase _ Por el contrario, si no hay un núcleo sólido presente cuando el líquido se enfría, tiende a sobreenfriarse . Dado que esto no es deseable para los materiales mecánicos, los diseñadores de aleaciones a menudo toman medidas en su contra (mediante el refinamiento del grano ).

Las fracturas materiales pueden ser intergranulares o transgranulares . Hay una ambigüedad con los granos de polvo: un grano de polvo puede estar hecho de varios cristalitos. Por lo tanto, el "tamaño de grano" (del polvo) encontrado por granulometría láser puede ser diferente del "tamaño de grano" (más bien, tamaño de cristalito) encontrado por difracción de rayos X (por ejemplo , método de Scherrer ), por microscopía óptica bajo luz polarizada, o por microscopía electrónica de barrido (electrones retrodispersados).


Estructuras policristalinas compuestas de cristalitos. En el sentido de las agujas del reloj desde arriba a la izquierda:
a) hierro maleable
b) acero eléctrico sin revestimiento
c) células solares hechas de silicio policristalino
d) superficie galvanizada de zinc
e) micrografía de metal grabado al ácido que resalta los límites de grano
Diferentes grados de estructuras ordenadas: un cristal monocristalino , una estructura policristalina y un sólido amorfo o no cristalino.
Imagen de campo claro de TEM de un grano en una película delgada de permalloy .
Campana de bronce con grandes cristales en el interior