Ključna razlika između granice zrna i blizanačke granice je da se granica zrna može pojaviti između bilo koje vrste kristalnih zrna, dok se blizanačka granica može pojaviti samo između kristala koji imaju istu strukturu kristalne rešetke.
Granica u polju kristalografije je interfejs između dve jedinice kristalne rešetke. Ove jedinične strukture nazivaju se zrnima ili kristalitima. Ove granice možemo uočiti u polikristalnom materijalu, a poznato je da su to defekti u strukturi materijala.
Šta je Grain Boundary?
Granica zrna je granica između dva zrna u polikristalnom materijalu. Obično je granica zrna u polikristalnom materijalu 2D defekt u kristalnoj strukturi. Ovaj nedostatak ima tendenciju smanjenja električne i toplinske provodljivosti materijala. Ove granice zrna su poželjna područja za početak korozije. Oni su takođe poželjna područja za taloženje novih faza iz čvrste materije. Defekti granica zrna su važni u mnogim mehanizmima puzanja.
Osim toga, ove granice zrna imaju tendenciju da poremete kretanje dislokacija kroz materijal, čime se smanjuje veličina kristalita, što dovodi do poboljšanja mehaničke čvrstoće. Ovaj fenomen je opisan Hall-Petch odnosom. Proučavanje granica zrna, njihovih mehaničkih i električnih svojstava opisano je u okviru nauke o materijalima.
Možemo opisati granicu zrna kroz orijentaciju granice na dva zrna i 3D rotaciju koja nam je potrebna da dovedemo zrna u koincidenciju. Stoga, granica zrna obično ima 5 makroskopskih stupnjeva slobode. Međutim, obično se granica zrna opisuje samo kao orijentacijski odnos susjednih zrna.
Slika 01: Različiti oblici granica zrna
Vrste granica zrna
Postoje dve vrste granica zrna kao što su granice visokog i niskog ugla. Ova klasifikacija zavisi od stepena dezorijentacije između dva zrna. Granice niskog ugla su takođe poznate kao granice podzrna, a ove granice zrna imaju dezorijentaciju koja je manja od 15 stepeni. Nasuprot tome, granice zrna pod visokim uglom imaju pogrešnu orijentaciju veću od 15 stepeni. Normalno, granice visokog ugla imaju tendenciju da budu nezavisne od dezorijentacije.
Šta je Twin Boundary?
Blizanačka granica je interfejs između dva odvojena kristala koji su jedan drugog u ogledalu. Drugim riječima, blizanačke granice se javljaju između odvojenih kristalnih struktura koje imaju istu kristalnu rešetku. Ova vrsta kristalnog pojavljivanja naziva se i kristalno bratimljenje. Obično je granica blizanaca simetrična s obje strane. Granica blizanaca se takođe naziva površina kompozicije ili ravan blizanaca.
Možemo klasificirati granice blizanaca na različite načine u zavisnosti od zakona blizanaca. Obično su zakoni blizanaca specifični za kristalne sisteme. Štaviše, tip blizanačke granice može biti koristan za identifikaciju minerala.
Slika 02: Quartz-Japan Twin
Tipično, blizanačka granica može se transformisati u granicu zajedničkog tipa. To se dešava zbog formiranja zidova dislokacija neusklađenosti tokom procesa kretanja dislokacije, koji se dešava kroz ove granice.
Koja je razlika između Grain Boundary i Twin Boundary?
Granica zrna je granica između dva zrna u polikristalnom materijalu. Granica blizanaca je interfejs između dva odvojena kristala koji su jedan drugog u ogledalu. Stoga je ključna razlika između granice zrna i blizanačke granice u tome što se granica zrna može pojaviti između bilo koje vrste kristalnih zrna, dok se blizanačka granica može pojaviti samo između kristala koji imaju istu strukturu kristalne rešetke.
Sljedeća infografika sumira razliku između granice zrna i blizanačke granice u tabelarnom obliku.
Sažetak – Grain Boundary vs Twin Boundary
Granica u polju kristalografije je interfejs između dve jedinice kristalne rešetke. Granica pojačanja je uobičajeni tip granice, dok je granica blizanaca specifičan tip granice. Ključna razlika između granice zrna i blizanačke granice je u tome što se granica zrna može pojaviti između bilo koje vrste kristalnih zrna, dok se blizanačka granica može pojaviti samo između kristala koji imaju istu strukturu kristalne rešetke.
