Der Hauptunterschied zwischen Korngrenze und Zwillingsgrenze besteht darin, dass eine Korngrenze zwischen jeder Art von Kristallkörnern auftreten kann, während eine Zwillingsgrenze nur zwischen Kristallen mit derselben Kristallgitterstruktur auftreten kann.
Eine Grenze in der Kristallographie ist die Grenzfläche zwischen zwei Einheiten eines Kristallgitters. Diese Einheitsstrukturen werden als Körner oder Kristallite bezeichnet. Wir können diese Grenzen in einem polykristallinen Material beobachten, und es ist bekannt, dass sie Defekte in der Materialstruktur sind.
Was ist die Korngrenze?
Korngrenze ist die Grenzfläche zwischen zwei Körnern in einem polykristallinen Material. Normalerweise ist die Korngrenze in einem polykristallinen Material ein 2D-Defekt in der Kristallstruktur. Dieser Defekt neigt dazu, die elektrische und thermische Leitfähigkeit des Materials zu verringern. Diese Korngrenzen sind die bevorzugten Bereiche für das Einsetzen von Korrosion. Sie sind auch die bevorzugten Bereiche für die Ausfällung neuer Phasen aus dem Feststoff. Korngrenzendefekte spielen bei vielen Kriechmechanismen eine wichtige Rolle.
Außerdem neigen diese Korngrenzen dazu, die Bewegung von Versetzungen durch das Material zu stören, wodurch die Kristallitgröße verringert wird, was zu einer Verbesserung der mechanischen Festigkeit führt. Dieses Phänomen wird durch die Hall-Petch-Beziehung beschrieben. Das Studium der Korngrenzen, ihrer mechanischen und elektrischen Eigenschaften wird im Bereich Materialwissenschaften beschrieben.
Wir können eine Korngrenze durch die Ausrichtung der Grenze zu den beiden Körnern und die 3D-Rotation beschreiben, die wir brauchen, um die Körner zur Deckung zu bringen. Daher hat eine Korngrenze normalerweise 5 makroskopische Freiheitsgrade. Üblicherweise wird eine Korngrenze jedoch nur als Orientierungsverhältnis der Nachbarkörner bezeichnet.
Abbildung 01: Verschiedene Formen von Korngrenzen
Arten von Korngrenzen
Es gibt zwei Arten von Korngrenzen als hohe und niedrige Winkelgrenzen. Diese Klassifizierung hängt vom Ausmaß der Fehlorientierung zwischen den beiden Körnern ab. Kleinwinkelgrenzen sind auch als Subkorngrenzen bekannt, und diese Korngrenzen haben eine Fehlorientierung von weniger als 15 Grad. Im Gegensatz dazu haben die Korngrenzen mit großem Winkel Fehlorientierungen von mehr als 15 Grad. Normalerweise neigen die hohen Winkelgrenzen dazu, unabhängig von der Fehlorientierung zu sein.
Was ist eine Zwillingsgrenze?
Zwillingsgrenze ist die Grenzfläche zwischen zwei getrennten Kristallen, die Spiegelbilder voneinander sind. Mit anderen Worten treten Zwillingsgrenzen zwischen getrennten Kristallstrukturen mit demselben Kristallgitter auf. Diese Art des Kristallvorkommens wird auch als Kristallzwilling bezeichnet. Normalerweise ist eine Zwillingsgrenze auf beiden Seiten symmetrisch. Die Zwillingsgrenze wird auch als Kompositionsfläche oder Zwillingsebene bezeichnet.
Wir können Zwillingsgrenzen je nach den Zwillingsgesetzen auf unterschiedliche Weise klassifizieren. Normalerweise sind die Zwillingsgesetze spezifisch für Kristallsysteme. Darüber hinaus kann die Art der Zwillingsgrenze für die Mineralidentifizierung nützlich sein.
Abbildung 02: Quartz-Japan Twin
Typischerweise kann sich eine Zwillingsgrenze in eine Grenze des gemeinsamen Typs verwandeln. Dies geschieht aufgrund der Bildung von Wänden aus Fehlanpassungsversetzungen während des Versetzungsbewegungsprozesses, der durch diese Grenzen erfolgt.
Was ist der Unterschied zwischen Korngrenze und Zwillingsgrenze?
Korngrenze ist die Grenzfläche zwischen zwei Körnern in einem polykristallinen Material. Die Zwillingsgrenze ist die Grenzfläche zwischen zwei separaten Kristallen, die Spiegelbilder voneinander sind. Daher besteht der Hauptunterschied zwischen Korngrenze und Zwillingsgrenze darin, dass die Korngrenze zwischen jeder Art von Kristallkörnern auftreten kann, während die Zwillingsgrenze nur zwischen Kristallen mit derselben Kristallgitterstruktur auftreten kann.
Die folgende Infografik fasst den Unterschied zwischen Korngrenze und Zwillingsgrenze tabellarisch zusammen.
Zusammenfassung – Korngrenze vs. Zwillingsgrenze
Eine Grenze in der Kristallographie ist die Grenzfläche zwischen zwei Einheiten eines Kristallgitters. Verstärkungsgrenze ist der übliche Grenztyp, während Zwillingsgrenze ein spezifischer Grenztyp ist. Der Hauptunterschied zwischen Korngrenze und Zwillingsgrenze besteht darin, dass eine Korngrenze zwischen jeder Art von Kristallkörnern auftreten kann, während eine Zwillingsgrenze nur zwischen Kristallen mit derselben Kristallgitterstruktur auftreten kann.
