Ključna razlika med mejo zrn in mejo dvojčkov je v tem, da se meja zrn lahko pojavi med katero koli vrsto kristalnih zrn, medtem ko se meja dvojčkov lahko pojavi samo med kristali z enako strukturo kristalne mreže.
Meja na področju kristalografije je vmesnik med dvema enotama kristalne mreže. Te enotne strukture imenujemo zrna ali kristaliti. Te meje lahko opazimo v polikristalnem materialu in znano je, da gre za napake v strukturi materiala.
Kaj je meja zrna?
Meja zrn je vmesnik med dvema zrnoma v polikristalnem materialu. Običajno je meja zrn v polikristalnem materialu 2D napaka v kristalni strukturi. Ta napaka zmanjšuje električno in toplotno prevodnost materiala. Te meje zrn so prednostna območja za nastanek korozije. So tudi prednostna območja za obarjanje novih faz iz trdne snovi. Napake na mejah zrn so pomembne pri številnih mehanizmih lezenja.
Poleg tega te meje zrn motijo gibanje dislokacij skozi material, s čimer se zmanjša velikost kristalitov, kar vodi k izboljšanju mehanske trdnosti. Ta pojav opisuje razmerje Hall-Petch. Preučevanje meja zrn, njihovih mehanskih in električnih lastnosti je opisano na področju znanosti o materialih.
Mejo zrn lahko opišemo z orientacijo meje na dve zrni in 3D rotacijo, ki jo potrebujemo, da zrna spravimo v naključje. Zato ima meja zrna običajno 5 makroskopskih prostostnih stopenj. Vendar pa je običajno meja zrn opisana le kot orientacijski odnos sosednjih zrn.
Slika 01: Različne oblike meja zrn
Vrste zrnatih mej
Obstajata dve vrsti zrnatih mej, in sicer visoke in nizkokotne meje. Ta razvrstitev je odvisna od obsega napačne orientacije med dvema zrncema. Meje z nizkim kotom so znane tudi kot meje podzrn in te meje zrn imajo napačno orientacijo, ki je manjša od 15 stopinj. Nasprotno pa imajo visokokotne meje zrn napačno orientacijo večjo od 15 stopinj. Običajno so visokokotne meje neodvisne od napačne orientacije.
Kaj je dvojna meja?
Meja dvojčka je vmesnik med dvema ločenima kristaloma, ki sta zrcalni sliki drug drugega. Z drugimi besedami, dvojne meje se pojavijo med ločenimi kristalnimi strukturami z isto kristalno mrežo. To vrsto pojavljanja kristalov imenujemo tudi kristalno dvojčenje. Običajno je dvojna meja simetrična na obeh straneh. Meja dvojčka se imenuje tudi površina kompozicije ali ravnina dvojčka.
Meje dvojčkov lahko razvrstimo na različne načine, odvisno od zakonov dvojčkov. Običajno so zakoni dvojčkov specifični za kristalne sisteme. Poleg tega je vrsta dvojne meje lahko uporabna za identifikacijo mineralov.
Slika 02: Quartz-Japan Twin
Običajno se dvojna meja lahko spremeni v mejo skupnega tipa. To se zgodi zaradi tvorbe sten neskladnih dislokacij med procesom gibanja dislokacij, ki poteka skozi te meje.
Kakšna je razlika med zrnato mejo in mejo dvojčka?
Meja zrn je vmesnik med dvema zrnoma v polikristalnem materialu. Dvojna meja je vmesnik med dvema ločenima kristaloma, ki sta zrcalni sliki drug drugega. Zato je ključna razlika med mejo zrn in mejo dvojčkov ta, da se meja zrn lahko pojavi med katero koli vrsto kristalnih zrn, medtem ko se lahko meja dvojčkov pojavi samo med kristali z enako strukturo kristalne mreže.
Naslednja infografika povzema razliko med zrnato mejo in mejo dvojčka v obliki tabele.
Povzetek – Meja zrna v primerjavi z dvojno mejo
Meja na področju kristalografije je vmesnik med dvema enotama kristalne mreže. Ojačana meja je običajna vrsta meje, medtem ko je dvojna meja posebna vrsta meje. Ključna razlika med mejo zrna in mejo dvojčka je, da se meja zrna lahko pojavi med katero koli vrsto kristalnih zrn, medtem ko se lahko meja dvojčka pojavi samo med kristali z enako strukturo kristalne mreže.
