الاختلاف الرئيسي بين حدود الحبوب والحدود المزدوجة هو أن حدود الحبوب يمكن أن تحدث بين أي نوع من الحبيبات البلورية ، في حين أن الحدود المزدوجة يمكن أن تحدث فقط بين البلورات التي لها نفس البنية الشبكية البلورية.
الحدود في مجال علم البلورات هي الواجهة بين وحدتين من الشبكة البلورية. تسمى هياكل الوحدات هذه بالحبوب أو البلورات. يمكننا ملاحظة هذه الحدود في مادة متعددة البلورات ، ومن المعروف أن هذه عيوب في بنية المادة.
ما هي حدود الحبوب؟
حدود الحبوب هي الواجهة بين حبتين في مادة متعددة البلورات.عادةً ما تكون حدود الحبيبات في مادة متعددة البلورات عيبًا ثنائي الأبعاد في التركيب البلوري. يميل هذا العيب إلى تقليل التوصيل الكهربائي والحراري للمادة. هذه الحبيبات هي المناطق المفضلة لظهور التآكل. وهي أيضًا المناطق المفضلة لهطول مراحل جديدة من المادة الصلبة. تعتبر عيوب حدود الحبوب مهمة في العديد من آليات الزحف.
بالإضافة إلى ذلك ، تميل حدود الحبيبات هذه إلى تعطيل حركة الاضطرابات عبر المادة ، وبالتالي تقليل حجم البلورات ، مما يؤدي إلى تحسين القوة الميكانيكية. هذه الظاهرة موصوفة بعلاقة هول-بيتش. يتم وصف دراسة حدود الحبوب وخصائصها الميكانيكية والكهربائية تحت مجال علم المواد.
يمكننا وصف حدود الحبوب من خلال اتجاه الحدود إلى الحبتين والدوران ثلاثي الأبعاد الذي نحتاجه لجعل الحبوب متطابقة.لذلك ، فإن حدود الحبوب عادة ما يكون لها 5 درجات عيانية من الحرية. ومع ذلك ، عادةً ما يتم وصف حدود الحبوب فقط كعلاقة اتجاه للحبوب المجاورة.
الشكل 01: الأشكال المختلفة لحدود الحبوب
أنواع حدود الحبوب
هناك نوعان من حدود الحبيبات مثل حدود الزاوية العالية والمنخفضة. هذا التصنيف يعتمد على مدى سوء التوجيه بين الحبتين. تُعرف حدود الزاوية المنخفضة أيضًا باسم حدود الحبيبات الفرعية ، وهذه الحدود الحبيبية بها سوء توجيه أقل من 15 درجة. في المقابل ، فإن حدود الحبيبات ذات الزاوية العالية لها انحرافات أكبر من 15 درجة. عادةً ما تكون حدود الزاوية المرتفعة مستقلة عن سوء التوجيه
ما هو Twin Boundary؟
الحدود المزدوجة هي الواجهة بين بلورتين منفصلتين تمثلان صورتين متطابقتين لبعضهما البعض. بعبارة أخرى ، تحدث الحدود المزدوجة بين الهياكل البلورية المنفصلة التي لها نفس الشبكة البلورية. يسمى هذا النوع من ظهور الكريستال أيضًا بالتوأمة البلورية. عادةً ما تكون الحدود المزدوجة متناظرة على كلا الجانبين. يُطلق على الحدود المزدوجة أيضًا اسم سطح التكوين أو المستوى المزدوج.
يمكننا تصنيف الحدود المزدوجة بطرق مختلفة اعتمادًا على قوانين التوأم. عادةً ما تكون القوانين المزدوجة خاصة بالنظم البلورية. علاوة على ذلك ، يمكن أن يكون نوع الحدود المزدوجة مفيدًا لتحديد المعادن.
الشكل 02: توأم كوارتز اليابان
بشكل نموذجي ، يمكن أن تتحول الحدود المزدوجة إلى حد من النوع الشائع. يحدث هذا بسبب تكوين جدران من خلع عدم التطابق أثناء عملية حركة الخلع ، والتي تحدث من خلال هذه الحدود.
ما هو الفرق بين حدود الحبوب والحدود المزدوجة؟
حدود الحبوب هي الواجهة بين حبتين في مادة متعددة البلورات. الحدود المزدوجة هي الواجهة بين بلورتين منفصلتين تمثلان صورتين متطابقتين لبعضهما البعض. لذلك ، فإن الاختلاف الرئيسي بين حدود الحبوب والحدود المزدوجة هو أن حدود الحبوب يمكن أن تحدث بين أي نوع من الحبوب البلورية ، في حين أن الحد المزدوج يمكن أن يحدث فقط بين البلورات التي لها نفس البنية الشبكية البلورية.
الرسم البياني التالي يلخص الفرق بين حدود الحبوب وحدود التوأم في شكل جدول.
ملخص - حدود الحبوب مقابل الحدود المزدوجة
الحدود في مجال علم البلورات هي الواجهة بين وحدتين من الشبكة البلورية. حد الكسب هو النوع الشائع للحدود ، بينما الحدود المزدوجة هي نوع محدد من الحدود. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين حدود الحبوب وحدود التوأم في أن حدود الحبيبات يمكن أن تحدث بين أي نوع من أنواع الحبيبات البلورية ، في حين أن الحدود المزدوجة يمكن أن تحدث فقط بين البلورات التي لها نفس البنية الشبكية البلورية.
