Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng hangganan ng butil at kambal na hangganan ay ang hangganan ng butil ay maaaring mangyari sa pagitan ng anumang uri ng mga butil ng kristal, samantalang ang kambal na hangganan ay maaari lamang mangyari sa pagitan ng mga kristal na may parehong istraktura ng kristal na sala-sala.
Ang isang hangganan sa larangan ng crystallography ay ang interface sa pagitan ng dalawang unit ng isang kristal na sala-sala. Ang mga istruktura ng yunit na ito ay pinangalanang butil o crystallites. Maaari naming obserbahan ang mga hangganang ito sa isang polycrystalline na materyal, at ang mga ito ay kilala bilang mga depekto sa istruktura ng materyal.
Ano ang Grain Boundary?
Ang hangganan ng butil ay ang interface sa pagitan ng dalawang butil sa isang polycrystalline na materyal. Karaniwan, ang hangganan ng butil sa isang polycrystalline na materyal ay isang 2D na depekto sa istraktura ng kristal. Ang depektong ito ay may posibilidad na bawasan ang electrical at thermal conductivity ng materyal. Ang mga hangganan ng butil na ito ay ang mga gustong lugar para sa simula ng kaagnasan. Sila rin ang mga ginustong lugar para sa pag-ulan ng mga bagong yugto mula sa solid. Mahalaga ang mga depekto sa hangganan ng butil sa marami sa mga mekanismo ng paggapang.
Sa karagdagan, ang mga hangganan ng butil na ito ay may posibilidad na makagambala sa paggalaw ng mga dislokasyon sa pamamagitan ng materyal, sa gayon ay binabawasan ang laki ng crystallite, na humahantong sa pagpapabuti ng mekanikal na lakas. Ang kababalaghang ito ay inilalarawan ng relasyong Hall-Petch. Ang pag-aaral ng mga hangganan ng butil, ang kanilang mga mekanikal at elektrikal na katangian ay inilarawan sa ilalim ng larangan ng materyal na agham.
Maaari nating ilarawan ang isang hangganan ng butil sa pamamagitan ng oryentasyon ng hangganan sa dalawang butil at ang 3D na pag-ikot na kailangan natin upang magkataon ang mga butil. Samakatuwid, ang hangganan ng butil ay karaniwang may 5 macroscopic degrees ng kalayaan. Gayunpaman, karaniwang ang hangganan ng butil ay inilalarawan lamang bilang relasyon sa oryentasyon ng mga kalapit na butil.
Figure 01: Iba't ibang Hugis ng mga Hangganan ng Butil
Mga Uri ng Mga Hangganan ng Butil
Mayroong dalawang uri ng mga hangganan ng butil bilang mga hangganan ng mataas at mababang anggulo. Ang pag-uuri na ito ay depende sa lawak ng misorientation sa pagitan ng dalawang butil. Ang mga hangganan ng mababang anggulo ay kilala rin bilang mga hangganan ng subgrain, at ang mga hangganan ng butil na ito ay may maling oryentasyon na mas mababa sa 15 degrees. Sa kabaligtaran, ang mga hangganan ng butil na may mataas na anggulo ay may mga misorientation na higit sa 15 degrees. Karaniwan, ang mga hangganan ng mataas na anggulo ay may posibilidad na independyente sa maling oryentasyon.
Ano ang Twin Boundary?
Ang Twin boundary ay ang interface sa pagitan ng dalawang magkahiwalay na kristal na salamin na larawan ng bawat isa. Sa madaling salita, ang kambal na mga hangganan ay nangyayari sa pagitan ng magkahiwalay na mga istrukturang kristal na may parehong kristal na sala-sala. Ang ganitong uri ng paglitaw ng kristal ay pinangalanang crystal twinning. Karaniwan, ang kambal na hangganan ay simetriko sa magkabilang panig. Ang twin boundary ay pinangalanan din bilang composition surface o twin plane.
Maaari nating uriin ang kambal na hangganan sa iba't ibang asal depende sa kambal na batas. Karaniwan, ang kambal na batas ay tiyak para sa mga sistemang kristal. Bukod dito, ang uri ng twin boundary ay maaaring maging kapaki-pakinabang para sa mineral identification.
Figure 02: Quartz-Japan Twin
Karaniwan, ang kambal na hangganan ay maaaring magbago sa isang hangganan ng karaniwang uri. Nangyayari ito dahil sa pagbuo ng mga pader ng hindi magkatugmang mga dislokasyon sa panahon ng proseso ng paggalaw ng dislokasyon, na nangyayari sa pamamagitan ng mga hangganang ito.
Ano ang Pagkakaiba sa pagitan ng Grain Boundary at Twin Boundary?
Ang hangganan ng butil ay ang interface sa pagitan ng dalawang butil sa isang polycrystalline na materyal. Ang twin boundary ay ang interface sa pagitan ng dalawang magkahiwalay na kristal na mga mirror na imahe ng bawat isa. Samakatuwid, ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng hangganan ng butil at kambal na hangganan ay ang hangganan ng butil ay maaaring mangyari sa pagitan ng anumang uri ng mga butil ng kristal, samantalang ang kambal na hangganan ay maaari lamang mangyari sa pagitan ng mga kristal na may parehong istraktura ng kristal na sala-sala.
Ibinubuod ng sumusunod na infographic ang pagkakaiba sa pagitan ng hangganan ng butil at kambal na hangganan sa anyong tabular.
Buod – Butil Boundary vs Twin Boundary
Ang isang hangganan sa larangan ng crystallography ay ang interface sa pagitan ng dalawang unit ng isang kristal na sala-sala. Gain boundary ang karaniwang uri ng boundary, habang ang twin boundary ay isang partikular na uri ng boundary. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng hangganan ng butil at kambal na hangganan ay ang hangganan ng butil ay maaaring mangyari sa pagitan ng anumang uri ng mga butil ng kristal, samantalang ang kambal na hangganan ay maaaring mangyari lamang sa pagitan ng mga kristal na may parehong istraktura ng kristal na sala-sala.
