
多晶的(duō jīng de)
在漢英詞典中,“多晶的”是一個材料科學領域的專業術語,對應的英文翻譯為“polycrystalline”。它描述的是由大量微小單晶體(晶粒)無序聚集而成的固體材料結構。與“單晶的”(single-crystalline)不同,多晶材料内部的晶粒排列方向各異,晶粒間存在晶界(grain boundaries),這一結構直接影響材料的物理性質(如強度、導電性)。
結構組成
多晶材料由許多尺寸微米至毫米級的晶粒組成,每個晶粒内部的原子排列有序,但不同晶粒的晶體取向隨機分布。例如,工業矽太陽能電池闆常用的多晶矽材料,其表面可見不規則晶粒紋理。
晶界影響
晶界是多晶結構的典型缺陷,會阻礙電子或聲子的傳輸,降低導電/導熱效率;但同時能抑制裂紋擴展,提升材料機械強度(來源:材料科學基礎教材)。
注:因未檢索到可引用的線上資源鍊接,本文定義綜合經典工具書與學科共識,确保術語解釋的準确性。
多晶是材料科學中的重要概念,指由多個單晶晶粒或不同晶形組成的晶體結構,以下是詳細解釋:
基本定義
多晶指由衆多取向不同的小單晶(晶粒)組成的集合體。例如金屬材料中,每個晶粒内部原子排列有序,但不同晶粒間排列方向各異。
結構特點
• 晶粒尺寸通常在微米級,通過晶界連接
• 原子排列在單晶晶粒内有周期性,但整體無統一方向性
• 具有各向同性(物理性質在不同方向表現相同)()
與單晶的對比
| 特征| 單晶 | 多晶 |
|-------------|--------------------|--------------------|
| 晶粒數量| 單一晶粒 | 多個晶粒 |
| 原子排列| 完全有序統一方向 | 晶粒内有序,晶界無序 |
| 物理性質| 各向異性(如石英) | 各向同性(如金屬) |
形成原因
液态物質凝固時,不同位置同時形成多個晶核,各晶核獨立生長導緻多晶結構。例如鋼鐵冷卻過程中,會形成鐵素體、滲碳體等多晶混合結構。
應用領域
多晶材料因制備成本低、力學性能均衡,廣泛應用于半導體(多晶矽)、金屬加工、陶瓷等領域。特殊的多晶結構如納米多晶還可增強材料強度(、7)。
注:更詳細的晶體生長機制可參考材料科學專著中的相變理論。
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