Los metales nanocristalinos se caracterizan por su tamaño de cristal extremadamente pequeño, que normalmente oscila entre 1 y 100 nanómetros (nm). Esto contrasta con los metales normales, que tienen tamaños de cristal que pueden ser de varios micrómetros (μm) o más. El tamaño de cristal más pequeño en los metales nanocristalinos se debe a las condiciones de procesamiento únicas utilizadas para producirlos, como la solidificación rápida o la deformación plástica severa.

Estas son las principales diferencias en el tamaño de los cristales entre los metales nanocristalinos y los metales normales:

1. Tamaño de la cristalita :La diferencia más obvia es el tamaño de los cristalitos o granos individuales que componen el metal. En los metales nanocristalinos, el tamaño del cristalito suele ser inferior a 100 nm, mientras que en los metales normales, el tamaño del cristalito puede ser de varios micrómetros o más.

2. Límites de grano :Los metales nanocristalinos tienen una densidad de límite de grano significativamente mayor debido al tamaño de cristal más pequeño. Los límites de grano son las interfaces entre cristalitos adyacentes y juegan un papel importante en la determinación de las propiedades del metal.

3. Relación superficie-volumen :Los metales nanocristalinos tienen una relación superficie-volumen más alta en comparación con los metales normales. Esto se debe a que el área de superficie total de los numerosos cristalitos pequeños es mayor en comparación con el área de superficie total de menos cristalitos más grandes. El aumento de la relación superficie-volumen puede afectar la reactividad química y las propiedades físicas del metal.

4. Propiedades mecánicas :Los metales nanocristalinos a menudo exhiben propiedades mecánicas mejoradas, como mayor resistencia y dureza, debido a la estructura de grano única y la presencia de límites de grano.

5. Propiedades térmicas :Los metales nanocristalinos pueden exhibir propiedades térmicas diferentes en comparación con los metales normales. Por ejemplo, pueden exhibir una mayor conductividad térmica o temperaturas de fusión más bajas debido a la mayor densidad del límite de grano y al menor tamaño de los cristalitos.

6. Propiedades eléctricas :Las propiedades eléctricas de los metales nanocristalinos pueden ser significativamente diferentes de las de los metales normales. Los metales nanocristalinos pueden mostrar una mayor resistividad eléctrica debido a la mayor dispersión de electrones en los límites de los granos.

En general, el tamaño reducido del cristal en los metales nanocristalinos conduce a propiedades únicas que difieren de las de los metales normales, lo que los hace valiosos para diversas aplicaciones en campos como la catálisis, los sensores, el almacenamiento de energía y los materiales avanzados.