材料百科

多晶体

2023-05-01

polycrystal

简介

由不同取向的许多单晶体所组成
的集合体。与单晶体相比,多晶体相邻
晶粒位向不同;相邻晶粒间存在晶界。
各晶粒的晶体学取向大多具有任意
性,但在特殊条件下(如变形加工、外
延生长等),也可能产生择优取向,前
者已无单晶体所特有的各向异性特
征,而后者则可不同程度地显示出固
有的方向性。通常遇到的结晶物质绝
大多数属于多晶,是由千千万万的同
种或异种单晶或多晶所组成。晶粒的
尺度分布从厘米级至纳米级之间,分
为粗晶粒、细晶粒、微晶和纳米晶等。
多晶质的性能,除与其所组成的晶粒
的成分、结构及异种晶粒的相对数量
和相对分布密切相关外,还与晶粒的
尺寸有密切关系。在通常的晶粒大小
范围内,多晶体的屈服强度σSL与晶粒
直径d平方根的倒数呈直线关系,符
合Hall-petch公式,即σSL=σi+
kd-1/2。晶粒越细小,屈服强度越高,由
于形变较为均匀且形变量较大,塑性
也越好,即是细晶强化机制的重要特
征。晶界对扩散、烧结、氧化、催化等
有重要影响。