Différence entre la limite des grains et la frontière jumelle

Le Différence clé entre la limite des grains et la frontière jumelle Est-ce que la limite des grains peut se produire entre tout type de grains de cristal, tandis que la limite jumelle ne peut se produire que entre les cristaux ayant la même structure de réseau cristallin.

Une frontière dans le domaine de la cristallographie est l'interface entre deux unités d'un réseau cristallin. Ces structures unitaires sont nommées grains ou cristallites. Nous pouvons observer ces limites dans un matériau polycristallin, et ceux-ci sont connus pour être des défauts dans la structure du matériau.

CONTENU

1. Aperçu et différence clé
2. Qu'est-ce que la limite des grains 
3. Qu'est-ce que la frontière jumelle
4. Boundaire des grains vs limites jumelles sous forme tabulaire
5. Résumé - Boundaire des grains vs limites jumelles

Qu'est-ce que la limite des grains?

La limite du grain est l'interface entre deux grains dans un matériau polycristallin. Habituellement, la limite des grains dans un matériau polycristallin est un défaut 2D dans la structure cristalline. Ce défaut a tendance à diminuer la conductivité électrique et thermique du matériau. Ces joints de grains sont les zones préférées pour le début de la corrosion. Ce sont également les zones préférées pour la précipitation de nouvelles phases du solide. Les défauts des limites des grains sont importants dans de nombreux mécanismes de fluage.

De plus, ces joints de grains ont tendance à perturber le mouvement des dislocations à travers le matériau, réduisant ainsi la taille des cristallites, ce qui conduit à l'amélioration de la résistance mécanique. Ce phénomène est décrit par la relation Hall-Petch. L'étude des joints de grains, leurs propriétés mécaniques et électriques sont décrites dans le domaine de la science des matériaux.

Nous pouvons décrire une limite de grain à travers l'orientation de la limite aux deux grains et la rotation 3D dont nous avons besoin pour mettre les grains en coïncidence. Par conséquent, une limite de grains a généralement 5 degrés de liberté macroscopiques. Cependant, généralement une limite de grain n'est décrite que comme la relation d'orientation des grains voisins.

Figure 01: différentes formes de joints de grains

Types de joints de grains

Il existe deux types de joints de grains comme limites d'angle élevé et bas. Cette classification dépend de l'étendue de la désorientation entre les deux grains. Les limites d'angle bas sont également connues sous le nom de limites de sous-grain, et ces joints de grains ont une désorientation qui est inférieure à 15 degrés. En revanche, les joints de grains à angle élevé ont leurs désorienations supérieures à 15 degrés. Normalement, les limites d'angle élevé ont tendance à être indépendantes de la mauvaise oriente.

Qu'est-ce que la frontière jumelle?

La frontière jumelle est l'interface entre deux cristaux séparés qui sont des images miroir les unes des autres. En d'autres termes, les limites jumelles se produisent entre des structures cristallines séparées ayant le même réseau cristallin. Ce type d'occurrence de cristal est également nommé contre-cristal. Habituellement, une frontière jumelle est symétrique des deux côtés. La limite jumelle est également nommée surface de composition ou plan jumeau.

Nous pouvons classer les limites jumelles de différentes manières en fonction des lois jumelles. Habituellement, les lois jumelles sont spécifiques aux systèmes cristallins. De plus, le type de frontière jumelle peut être utile pour l'identification des minéraux.

Figure 02: Twin quartz-japan

En règle générale, une frontière jumelle peut se transformer en une limite du type commun. Cela se produit en raison de la formation de murs de dislocations de décalage pendant le processus de mouvement de dislocation, qui se produit à travers ces limites.

Quelle est la différence entre la limite des grains et la frontière jumelle?

La limite du grain est l'interface entre deux grains dans un matériau polycristallin. La frontière jumelle est l'interface entre deux cristaux séparés qui sont des images miroir les unes des autres.  Par conséquent, la principale différence entre la limite des grains et la frontière jumelle est que la limite des grains peut se produire entre tout type de grains de cristal, tandis que la frontière jumelle ne peut se produire que entre les cristaux ayant la même structure de réseau cristallin.

L'infographie suivante résume la différence entre la limite des grains et la frontière jumelle sous forme tabulaire.

Résumé - Boundaire des grains vs limites jumelles

Une frontière dans le domaine de la cristallographie est l'interface entre deux unités d'un réseau cristallin. La limite de gain est le type de limite commun, tandis que la frontière jumelle est un type de limite spécifique. La principale différence entre la limite des grains et la frontière jumelle est que la limite des grains peut se produire entre tout type de grains de cristal, tandis que la limite jumelle ne peut se produire que entre les cristaux ayant la même structure de réseau cristallin.

Référence:

1. «Boundaire jumelle." UNN Présentation | Sujets ScienceDirect.

Image gracieuseté:

1. «TiltandTwistboundaries Remade» par Slinky Puppet (CC By-SA 3.0) via Commons Wikimedia

2. «Quartz-rhqtz-109b» Rob Lavinsky, Irocks.com - (cc-by-sa-3.0) via Commons Wikimedia