A szemcsehatár és az ikerhatár közötti fő különbség az, hogy a szemcsehatár bármilyen típusú kristályszemcsék között előfordulhat, míg az ikerhatár csak az azonos kristályrácsszerkezetű kristályok között.
A krisztallográfia területén a határ a kristályrács két egysége közötti határfelület. Ezeket az egységszerkezeteket szemcséknek vagy krisztallitoknak nevezik. Megfigyelhetjük ezeket a határokat egy polikristályos anyagban, és ezek köztudottan az anyag szerkezetének hibái.
Mi az a gabonahatár?
A szemcsehatár a határfelület két szemcse között egy polikristályos anyagban. Általában a polikristályos anyag szemcsehatára a kristályszerkezet 2D-s hibája. Ez a hiba csökkenti az anyag elektromos és hővezető képességét. Ezek a szemcsehatárok az előnyben részesített területek a korrózió kialakulásához. Ezek az előnyben részesített területek az új fázisok szilárd anyagból történő kicsapására is. A szemcsehatár-hibák a kúszás számos mechanizmusában fontosak.
Ezenkívül ezek a szemcsehatárok hajlamosak megzavarni a diszlokációk mozgását az anyagon keresztül, ezáltal csökkentve a krisztallit méretét, ami a mechanikai szilárdság javulásához vezet. Ezt a jelenséget a Hall-Petch kapcsolat írja le. A szemcsehatárok, mechanikai és elektromos tulajdonságaik vizsgálatát az anyagtudomány témakörében ismertetjük.
Leírhatunk egy szemcsehatárt a határ két szemcse irányába való tájolásán és a 3D-s elforgatáson keresztül, amelyre szükségünk van ahhoz, hogy a szemcséket egybeesésbe hozzuk. Ezért egy szemcsehatárnak általában 5 makroszkopikus szabadsági foka van. Általában azonban a szemcsehatárt csak a szomszédos szemek orientációs kapcsolataként írják le.
01. ábra: A szemcsehatárok különböző formái
A szemcsehatárok típusai
Kétféle szemcsehatár létezik: magas és alacsony szöghatár. Ez a besorolás a két szemcse közötti téves orientáció mértékétől függ. Az alacsony szöghatárokat részszemcsehatároknak is nevezik, és ezek a szemcsehatárok 15 foknál kisebb tájolásúak. Ezzel szemben a nagy szögű szemcsehatárok téves orientációja nagyobb, mint 15 fok. Normális esetben a nagy szöghatárok függetlenek a téves tájolástól.
Mi az ikerhatár?
Az ikerhatár a határfelület két különálló kristály között, amelyek egymás tükörképei. Más szavakkal, ikerhatárok lépnek fel az azonos kristályrácsú, különálló kristályszerkezetek között. Ezt a fajta kristályos előfordulást kristály ikerintézménynek is nevezik. Általában az ikerhatár mindkét oldalon szimmetrikus. Az ikerhatárt kompozíciós felületnek vagy ikersíknak is nevezik.
Az ikerhatárokat az ikertörvényektől függően különböző módon osztályozhatjuk. Általában az ikertörvények kristályrendszerekre vonatkoznak. Ezenkívül az ikerhatár típusa hasznos lehet az ásványok azonosításához.
02. ábra: Quartz-Japan Twin
Általában az ikerhatár átalakulhat a közös típus határává. Ez annak köszönhető, hogy a diszlokáció mozgási folyamata során falak képződnek az össze nem illő diszlokációkból, ami ezeken a határokon keresztül történik.
Mi a különbség a gabonahatár és az ikerhatár között?
A szemcsehatár a határfelület két szemcse között egy polikristályos anyagban. Az ikerhatár a határfelület két különálló kristály között, amelyek egymás tükörképei. Ezért a legfontosabb különbség a szemcsehatár és az ikerhatár között az, hogy a szemcsehatár bármilyen típusú kristályszemcsék között előfordulhat, míg az ikerhatár csak az azonos kristályrácsszerkezetű kristályok között.
A következő infografika táblázatos formában foglalja össze a szemcsehatár és az ikerhatár közötti különbséget.
Összefoglaló – Szemcsehatár kontra ikerhatár
A krisztallográfia területén a határ a kristályrács két egysége közötti határfelület. Az erősítési határ a határ általános típusa, míg az ikerhatár a határok egy speciális típusa. A szemcsehatár és az ikerhatár közötti legfontosabb különbség az, hogy a szemcsehatár bármilyen típusú kristályszemcsék között előfordulhat, míg az ikerhatár csak az azonos kristályrácsszerkezetű kristályok között fordulhat elő.
