Kluczowa różnica między granicą ziaren a granicą bliźniaczą polega na tym, że granica ziaren może wystąpić między dowolnym rodzajem ziaren kryształu, podczas gdy granica bliźniacza może wystąpić tylko między kryształami o tej samej strukturze sieci krystalicznej.
Granica w dziedzinie krystalografii to interfejs między dwiema jednostkami sieci krystalicznej. Te struktury jednostkowe nazywane są ziarnami lub krystalitami. Możemy zaobserwować te granice w materiale polikrystalicznym i wiadomo, że są to wady w strukturze materiału.
Co to jest granica ziarna?
Granica ziaren to granica między dwoma ziarnami w materiale polikrystalicznym. Zwykle granica ziaren w materiale polikrystalicznym jest defektem 2D w strukturze krystalicznej. Ta wada ma tendencję do zmniejszania przewodności elektrycznej i cieplnej materiału. Te granice ziaren są preferowanymi obszarami początku korozji. Są one również preferowanymi obszarami do wytrącania nowych faz z ciała stałego. Defekty brzegowe ziarna są ważne w wielu mechanizmach pełzania.
Ponadto te granice ziaren mają tendencję do zakłócania ruchu dyslokacji w materiale, zmniejszając w ten sposób wielkość krystalitów, co prowadzi do poprawy wytrzymałości mechanicznej. Zjawisko to opisuje relacja Hall-Petch. Badanie granic ziaren, ich właściwości mechanicznych i elektrycznych opisano w dziedzinie materiałoznawstwa.
Możemy opisać granicę ziaren poprzez orientację granicy do dwóch ziaren i rotację 3D, której potrzebujemy, aby doprowadzić ziarna do koincydencji. Dlatego granica ziaren ma zwykle 5 makroskopowych stopni swobody. Jednak zwykle granica ziaren jest opisana tylko jako relacja orientacji sąsiednich ziaren.
Rysunek 01: Różne kształty granic ziarna
Rodzaje granic zboża
Istnieją dwa rodzaje granic ziaren: granice wysokiego i niskiego kąta. Klasyfikacja ta zależy od stopnia dezorientacji między dwoma ziarnami. Granice niskiego kąta są również znane jako granice podziarna, a te granice ziaren mają dezorientację, która wynosi mniej niż 15 stopni. W przeciwieństwie do tego, granice ziaren o dużym kącie mają dezorientację większą niż 15 stopni. Zwykle granice wysokiego kąta są niezależne od dezorientacji.
Co to jest podwójna granica?
Podwójna granica to interfejs między dwoma oddzielnymi kryształami, które są swoimi lustrzanymi odbiciami. Innymi słowy, bliźniacze granice występują między oddzielnymi strukturami krystalicznymi mającymi tę samą sieć krystaliczną. Ten rodzaj występowania kryształów jest również nazywany bliźniaczym kryształem. Zwykle granica bliźniacza jest symetryczna po obu stronach. Podwójna granica jest również nazywana powierzchnią kompozycji lub podwójną płaszczyzną.
Możemy klasyfikować bliźniacze granice na różne sposoby w zależności od bliźniaczych praw. Zazwyczaj bliźniacze prawa są specyficzne dla układów kryształowych. Co więcej, typ bliźniaczej granicy może być przydatny do identyfikacji minerałów.
Rysunek 02: Bliźniacze kwarcowo-japońskie
Zazwyczaj podwójna granica może zostać przekształcona w granicę wspólnego typu. Dzieje się tak z powodu tworzenia się ścian dyslokacji niedopasowanych podczas procesu przemieszczania dyslokacji, który zachodzi przez te granice.
Jaka jest różnica między granicą ziarna a podwójną granicą?
Granica ziaren to granica między dwoma ziarnami w materiale polikrystalicznym. Podwójna granica to interfejs między dwoma oddzielnymi kryształami, które są swoimi lustrzanymi odbiciami. Dlatego kluczowa różnica między granicą ziaren a granicą bliźniaczą polega na tym, że granica ziaren może wystąpić między dowolnym rodzajem ziaren kryształu, podczas gdy granica bliźniacza może wystąpić tylko między kryształami o tej samej strukturze sieci krystalicznej.
Poniższa infografika podsumowuje różnicę między granicą ziarna a podwójną granicą w formie tabelarycznej.
Podsumowanie – granica ziarna kontra podwójna granica
Granica w dziedzinie krystalografii to interfejs między dwiema jednostkami sieci krystalicznej. Granica wzmocnienia jest powszechnym typem granicy, podczas gdy granica bliźniacza jest specyficznym typem granicy. Kluczowa różnica między granicą ziaren a granicą bliźniaczą polega na tym, że granica ziaren może wystąpić między dowolnym rodzajem ziaren kryształu, podczas gdy granica bliźniacza może wystąpić tylko między kryształami o tej samej strukturze sieci krystalicznej.
