Cristal filamentar (de asemenea mustață , mustață din engleză whisker ) - un singur cristal cu un raport caracteristic foarte mare , cu un raport tipic dintre lungime (0,5 mm - 5 mm) și diametru (0,5 - 50 microni ) aproximativ 100: 1 - 1000: 1 . Secțiunea transversală a cristalelor este un poligon, a cărui formă (triunghi, hexagon, pătrat) depinde de structura celulei de cristal și de direcția axei de creștere . Forma anizotropă a mustații care apare este un semn al anizotropiei materialului în sine sau al condițiilor specifice de creștere.
Efectul de dimensiune cu o scădere a diametrului duce la dispariția virtuală a luxațiilor și a unei suprafețe ideale, ceea ce duce la o creștere a rezistenței de sute de ori în comparație cu cristalele simple masive (obișnuite). Absența defectelor crește, de asemenea , conductivitatea termică și electrică , iar pentru feromagneți , de asemenea, forța coercitivă (până la 40 kA/m la mustățile de fier ). Feromagneții și feroelectricii dintr-o mustață formează de obicei o structură cu un singur domeniu .
Cristale filamentare de aur, argint, cupru, staniu, plumb, sulf, oxizi și silicați se găsesc în natură, unde se formează lent (de milenii[ clarifica ] ) și sunt adesea incluziuni în alte minerale (de exemplu, rutilul formează ace în interiorul rubinelor și cuarțului ). Primele mențiuni din literatura științifică datează din secolul al XVI-lea.
Mustatile sunt folosite in materiale compozite naturale . Aceste materiale eutectice (prost numite, deoarece sunt de fapt artificiale) dobândesc o structură direcțională în timpul reacției eutectice (de exemplu, matricea NiAl poate fi întărită cu tensiuni de reniu , producerea unor astfel de materiale este dificilă din cauza cristalizării lente necesare pentru creșterea structurilor filamentare.
Mustații joacă un rol important atât în știință, permițând efectuarea de experimente pentru a confirma calculele rezistenței rețelei cristaline , cât și în producție, unde filamentele lungi de bor , carbon și carbură de siliciu sunt folosite pentru armare . Cea mai mare rezistență sub formă de mustață este demonstrată de oxizi , carburi , boruri , nitruri (Al 2 O 3 , B 4 C, SiC, AlN, Si 3 N 4 ), care se disting și printr-un modul ridicat de elasticitate , ușurință, rezistență la temperaturi ridicate și inerție - dar din cauza problemelor de orientare a mustaților în materiale compozite, acestea nu sunt utilizate.
Mustații sunt folosiți în industrie pentru senzori de dimensiuni mici (senzori Hall , termometre, extensometre ) și catozi cu emisie de câmp . Domeniile de aplicare promițătoare includ, de asemenea , filtre cu membrană , protecție termică , substraturi pentru catalizatori , electrozi de țesătură pentru baterii avansate.
De la BDT: