تفاوت اصلی بین مرز دانه و مرز دوقلو این است که مرز دانه می تواند بین هر نوع دانه بلوری رخ دهد، در حالی که مرز دوقلو فقط بین بلورهایی با ساختار شبکه بلوری یکسان رخ می دهد.
مرز در زمینه کریستالوگرافی حد واسط بین دو واحد یک شبکه کریستالی است. این ساختارهای واحد دانه یا کریستال نامیده می شوند. ما می‌توانیم این مرزها را در یک ماده چند کریستالی مشاهده کنیم، و اینها به عنوان نقص در ساختار ماده شناخته می‌شوند.
مرز دانه چیست؟
مرز دانه رابط بین دو دانه در یک ماده پلی کریستالی است.معمولاً مرز دانه در یک ماده پلی کریستالی یک نقص دو بعدی در ساختار بلوری است. این نقص باعث کاهش هدایت الکتریکی و حرارتی مواد می شود. این مرزهای دانه، مناطق ارجح برای شروع خوردگی هستند. آنها همچنین مناطق ارجح برای بارش فازهای جدید از جامد هستند. عیوب مرز دانه در بسیاری از مکانیسم های خزش مهم هستند.
علاوه بر این، این مرزهای دانه تمایل دارند حرکت نابجایی ها را از طریق مواد مختل کنند، در نتیجه اندازه کریستال را کاهش می دهند، که منجر به بهبود استحکام مکانیکی می شود. این پدیده با رابطه هال پچ توصیف می شود. مطالعه مرز دانه ها، خواص مکانیکی و الکتریکی آنها در زمینه علم مواد توضیح داده شده است.
می‌توانیم مرز دانه را از طریق جهت‌گیری مرز به دو دانه و چرخش سه‌بعدی که برای هماهنگ کردن دانه‌ها به آن نیاز داریم، توصیف کنیم.بنابراین، مرز دانه معمولاً 5 درجه آزادی ماکروسکوپی دارد. با این حال، معمولاً مرز دانه فقط به عنوان رابطه جهت‌گیری دانه‌های همسایه توصیف می‌شود.
شکل 01: اشکال مختلف مرزهای دانه
انواع مرزهای دانه
دو نوع مرز دانه به عنوان مرزهای زاویه بالا و پایین وجود دارد. این طبقه بندی به میزان جهت گیری نادرست بین این دو دانه بستگی دارد. مرزهای زاویه پایین به عنوان مرزهای زیردانه نیز شناخته می شوند و این مرزهای دانه دارای جهت گیری نادرست هستند که کمتر از 15 درجه است. در مقابل، مرزهای دانه با زاویه بالا دارای جهت گیری نادرست خود بیشتر از 15 درجه هستند. به طور معمول، مرزهای زاویه بالا مستقل از جهت گیری نادرست هستند.
مرز دوقلو چیست؟
مرز دوقلو رابط بین دو کریستال مجزا است که تصاویر آینه ای از یکدیگر هستند. به عبارت دیگر، مرزهای دوقلو بین ساختارهای کریستالی جداگانه با شبکه کریستالی یکسان رخ می دهد. این نوع وقوع کریستال، دوقلوهای کریستالی نیز نامیده می شود. معمولاً یک مرز دوقلو از هر دو طرف متقارن است. مرز دوقلو به عنوان سطح ترکیب یا صفحه دوقلو نیز نامیده می شود.
ما می توانیم مرزهای دوقلو را به روش های مختلف بسته به قوانین دوقلو طبقه بندی کنیم. معمولاً قوانین دوقلو مخصوص سیستم های کریستالی است. علاوه بر این، نوع مرز دوقلو می تواند برای شناسایی مواد معدنی مفید باشد.
شکل 02: دوقلو کوارتز-ژاپن
معمولاً، یک مرز دوقلو می تواند به مرزی از نوع معمول تبدیل شود. این به دلیل تشکیل دیواره‌های ناهماهنگی در طول فرآیند حرکت دررفتگی است که از طریق این مرزها رخ می‌دهد.
تفاوت بین مرز دانه و مرز دوقلو چیست؟
مرز دانه رابط بین دو دانه در یک ماده پلی کریستالی است. مرز دوقلو رابط بین دو کریستال جداگانه است که تصاویر آینه ای از یکدیگر هستند. بنابراین، تفاوت اصلی بین مرز دانه و مرز دوقلو این است که مرز دانه می تواند بین هر نوع دانه بلوری رخ دهد، در حالی که مرز دوقلو فقط بین بلورهایی با ساختار شبکه بلوری یکسان رخ می دهد.
اینفوگرافیک زیر تفاوت بین مرز دانه و مرز دوقلو را به صورت جدولی خلاصه می کند.
خلاصه - مرز دانه در مقابل مرز دوقلو
مرز در زمینه کریستالوگرافی حد واسط بین دو واحد یک شبکه کریستالی است. مرز افزایش نوع رایج مرز است، در حالی که مرز دوقلو نوع خاصی از مرز است. تفاوت اصلی بین مرز دانه و مرز دوقلو در این است که مرز دانه می تواند بین هر نوع دانه کریستالی رخ دهد، در حالی که مرز دوقلو فقط بین بلورهایی با ساختار شبکه بلوری یکسان رخ می دهد.
