La differenza fondamentale tra il confine del grano e il confine gemello è che il confine del grano può verificarsi tra qualsiasi tipo di grani cristallini, mentre il confine gemello può verificarsi solo tra cristalli aventi la stessa struttura del reticolo cristallino.
Un confine nel campo della cristallografia è l'interfaccia tra due unità di un reticolo cristallino. Queste strutture unitarie sono denominate grani o cristalliti. Possiamo osservare questi limiti in un materiale policristallino, e questi sono noti per essere difetti nella struttura del materiale.
Cos'è il confine del grano?
Il confine del grano è l'interfaccia tra due grani in un materiale policristallino. Di solito, il bordo del grano in un materiale policristallino è un difetto 2D nella struttura cristallina. Questo difetto tende a diminuire la conducibilità elettrica e termica del materiale. Questi bordi di grano sono le aree preferite per l'inizio della corrosione. Sono anche le zone preferite per la precipitazione di nuove fasi dal solido. I difetti ai bordi del grano sono importanti in molti dei meccanismi di scorrimento.
Inoltre, questi bordi di grano tendono a interrompere il movimento delle dislocazioni attraverso il materiale, riducendo così le dimensioni dei cristalliti, il che porta a migliorare la resistenza meccanica. Questo fenomeno è descritto dalla relazione Hall-Petch. Lo studio dei bordi di grano, le loro proprietà meccaniche ed elettriche sono descritti nel campo della scienza dei materiali.
Possiamo descrivere un bordo di grano attraverso l'orientamento del confine ai due grani e la rotazione 3D di cui abbiamo bisogno per portare i grani in coincidenza. Pertanto, un bordo di grano di solito ha 5 gradi di libertà macroscopici. Tuttavia, comunemente un bordo di grano è descritto solo come la relazione di orientamento dei grani vicini.
Figura 01: Diverse forme dei confini del grano
Tipi di confini del grano
Ci sono due tipi di bordi di grano come bordi ad angolo alto e basso. Questa classificazione dipende dall'entità del disorientamento tra i due grani. I limiti di angolo basso sono anche conosciuti come bordi di grano e questi bordi di grano hanno un disorientamento inferiore a 15 gradi. Al contrario, i bordi di grano ad alto angolo hanno i loro disallineamenti maggiori di 15 gradi. Normalmente, i limiti dell'angolo alto tendono ad essere indipendenti dal disorientamento.
Cos'è Twin Boundary?
Il confine gemello è l'interfaccia tra due cristalli separati che sono immagini speculari l'uno dell' altro. In altre parole, si verificano confini gemelli tra strutture cristalline separate aventi lo stesso reticolo cristallino. Questo tipo di occorrenza dei cristalli è anche chiamato gemellaggio di cristalli. Di solito, un confine gemello è simmetrico su entrambi i lati. Il confine gemello è anche chiamato superficie di composizione o piano gemello.
Possiamo classificare i confini dei gemelli in modi diversi a seconda delle leggi dei gemelli. Di solito, le leggi gemelle sono specifiche per i sistemi cristallini. Inoltre, il tipo di confine gemello può essere utile per l'identificazione dei minerali.
Figura 02: Gemello Quarzo-Giappone
In genere, un confine gemello può trasformarsi in un confine di tipo comune. Ciò accade a causa della formazione di pareti di dislocazioni disadattate durante il processo di movimento della dislocazione, che avviene attraverso questi confini.
Qual è la differenza tra confine del grano e confine gemello?
Il confine del grano è l'interfaccia tra due grani in un materiale policristallino. Il confine gemello è l'interfaccia tra due cristalli separati che sono immagini speculari l'uno dell' altro. Pertanto, la differenza chiave tra confine di grano e confine gemello è quella confine di grano può verificarsi tra qualsiasi tipo di grani di cristallo, mentre il confine gemello può verificarsi solo tra cristalli aventi la stessa struttura del reticolo cristallino.
La seguente infografica riassume la differenza tra il confine del grano e il confine gemello in forma tabellare.
Riepilogo – Confine grano vs Confine gemello
Un confine nel campo della cristallografia è l'interfaccia tra due unità di un reticolo cristallino. Il confine di guadagno è il tipo comune di confine, mentre il confine gemello è un tipo specifico di confine. Il differenza fondamentale tra il confine del grano e il confine gemello è quello il confine del grano può verificarsi tra qualsiasi tipo di grani cristallini, mentre il confine gemello può verificarsi solo tra cristalli aventi la stessa struttura del reticolo cristallino.
