Het belangrijkste verschil tussen korrelgrens en dubbele grens is dat korrelgrens kan optreden tussen elk type kristalkorrels, terwijl dubbele grens alleen kan optreden tussen kristallen met dezelfde kristalroosterstructuur.
Een grens op het gebied van kristallografie is het grensvlak tussen twee eenheden van een kristalrooster. Deze eenheidsstructuren worden korrels of kristallieten genoemd. We kunnen deze grenzen waarnemen in een polykristallijn materiaal en het is bekend dat dit defecten in de structuur van het materiaal zijn.
Wat is graangrens?
Graangrens is het grensvlak tussen twee korrels in een polykristallijn materiaal. Gewoonlijk is de korrelgrens in een polykristallijn materiaal een 2D-defect in de kristalstructuur. Dit defect heeft de neiging de elektrische en thermische geleidbaarheid van het materiaal te verminderen. Deze korrelgrenzen zijn de voorkeursgebieden voor het begin van corrosie. Het zijn ook de voorkeursgebieden voor de precipitatie van nieuwe fasen uit de vaste stof. Korrelgrensdefecten zijn belangrijk in veel van de mechanismen van kruip.
Bovendien hebben deze korrelgrenzen de neiging de beweging van dislocaties door het materiaal te verstoren, waardoor de kristallietgrootte wordt verminderd, wat leidt tot een verbetering van de mechanische sterkte. Dit fenomeen wordt beschreven door de Hall-Petch-relatie. De studie van korrelgrenzen, hun mechanische en elektrische eigenschappen worden beschreven op het gebied van materiaalwetenschap.
We kunnen een korrelgrens beschrijven door de oriëntatie van de grens naar de twee korrels en de 3D-rotatie die we nodig hebben om de korrels samen te laten vallen. Daarom heeft een korrelgrens meestal 5 macroscopische vrijheidsgraden. Gewoonlijk wordt een korrelgrens echter alleen beschreven als de oriëntatierelatie van de aangrenzende korrels.
Figuur 01: Verschillende vormen van graangrenzen
Soorten graangrenzen
Er zijn twee soorten korrelgrenzen als hoge en lage hoekgrenzen. Deze classificatie hangt af van de mate van misoriëntatie tussen de twee korrels. Lage hoekgrenzen zijn ook bekend als subkorrelgrenzen, en deze korrelgrenzen hebben een verkeerde oriëntatie die kleiner is dan 15 graden. Daarentegen hebben de korrelgrenzen met een hoge hoek een verkeerde oriëntatie van meer dan 15 graden. Normaal gesproken zijn de hoge hoekgrenzen onafhankelijk van de verkeerde oriëntatie.
Wat is Twin Boundary?
Tweelinggrens is de interface tussen twee afzonderlijke kristallen die spiegelbeelden van elkaar zijn. Met andere woorden, er treden dubbele grenzen op tussen afzonderlijke kristalstructuren met hetzelfde kristalrooster. Dit type kristal wordt ook wel krist altwinning genoemd. Gewoonlijk is een dubbele begrenzing aan beide zijden symmetrisch. De tweelinggrens wordt ook wel compositieoppervlak of tweelingvlak genoemd.
We kunnen tweelinggrenzen op verschillende manieren classificeren, afhankelijk van de tweelingwetten. Gewoonlijk zijn de tweelingwetten specifiek voor kristalsystemen. Bovendien kan het type dubbele grens nuttig zijn voor de identificatie van mineralen.
Figuur 02: Quartz-Japan Twin
Normaal gesproken kan een dubbele grens veranderen in een grens van het gewone type. Dit gebeurt door de vorming van wanden van dislocaties die niet bij elkaar passen tijdens het dislocatiebewegingsproces, dat door deze grenzen heen plaatsvindt.
Wat is het verschil tussen graangrens en dubbele grens?
Graangrens is het grensvlak tussen twee korrels in een polykristallijn materiaal. Tweelinggrens is de interface tussen twee afzonderlijke kristallen die spiegelbeelden van elkaar zijn. Daarom is het belangrijkste verschil tussen korrelgrens en dubbele grens dat korrelgrens kan optreden tussen elk type kristalkorrels, terwijl dubbele grens alleen kan optreden tussen kristallen met dezelfde kristalroosterstructuur.
De volgende infographic vat het verschil tussen korrelgrens en tweelinggrens in tabelvorm samen.
Samenvatting – Graangrens versus dubbele grens
Een grens op het gebied van kristallografie is het grensvlak tussen twee eenheden van een kristalrooster. Versterkingsgrens is het algemene type grens, terwijl dubbele grens een specifiek type grens is. Het belangrijkste verschil tussen korrelgrens en dubbele grens is dat korrelgrens kan optreden tussen elk type kristalkorrels, terwijl dubbele grens alleen kan optreden tussen kristallen met dezelfde kristalroosterstructuur.
