ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างขอบเกรนและขอบคู่คือขอบเกรนสามารถเกิดขึ้นได้ระหว่างเกรนคริสตัลชนิดใดก็ได้ ในขณะที่ขอบคู่สามารถเกิดขึ้นได้เฉพาะระหว่างคริสตัลที่มีโครงสร้างตาข่ายผลึกเดียวกัน
ขอบเขตในด้านผลึกศาสตร์คือส่วนต่อประสานระหว่างผลึกขัดแตะสองหน่วย โครงสร้างหน่วยเหล่านี้มีชื่อว่าเมล็ดพืชหรือผลึก เราสามารถสังเกตขอบเขตเหล่านี้ได้ในวัสดุโพลีคริสตัลไลน์ และเป็นที่ทราบกันว่าเป็นข้อบกพร่องในโครงสร้างของวัสดุ
ขอบเขตเกรนคืออะไร
ขอบเกรนเป็นส่วนเชื่อมต่อระหว่างเกรนสองเม็ดในวัสดุโพลีคริสตัลไลน์โดยปกติขอบเกรนในวัสดุโพลีคริสตัลไลน์จะเป็นข้อบกพร่องแบบ 2 มิติในโครงสร้างผลึก ข้อบกพร่องนี้มีแนวโน้มที่จะลดการนำไฟฟ้าและความร้อนของวัสดุ ขอบเขตของเกรนเหล่านี้เป็นพื้นที่ที่ต้องการสำหรับการเริ่มต้นของการกัดกร่อน นอกจากนี้ยังเป็นพื้นที่ที่ต้องการสำหรับการตกตะกอนของเฟสใหม่จากของแข็ง ข้อบกพร่องของขอบเกรนมีความสำคัญในหลายกลไกของการคืบคลาน
นอกจากนี้ ขอบเกรนเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะขัดขวางการเคลื่อนที่ของความคลาดเคลื่อนผ่านวัสดุ ซึ่งจะช่วยลดขนาดผลึกซึ่งนำไปสู่การปรับปรุงความแข็งแรงทางกล ปรากฏการณ์นี้อธิบายโดยความสัมพันธ์ระหว่างหอเพชร การศึกษาขอบเขตของเมล็ดพืช คุณสมบัติทางกลและทางไฟฟ้าได้อธิบายไว้ภายใต้สาขาวิชาวัสดุศาสตร์
เราสามารถอธิบายขอบเขตของเมล็ดพืชผ่านการวางแนวของขอบเขตไปยังเมล็ดพืชทั้งสองและการหมุน 3 มิติที่เราจำเป็นต้องทำให้เมล็ดพืชเกิดความบังเอิญดังนั้นขอบเขตของเกรนมักจะมี 5 องศาอิสระในระดับมหภาค อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปขอบเขตของเมล็ดพืชจะอธิบายได้เฉพาะว่าเป็นความสัมพันธ์ของการวางแนวของเมล็ดพืชที่อยู่ใกล้เคียงเท่านั้น
รูปที่ 01: ขอบเมล็ดธัญพืชรูปทรงต่างๆ
ประเภทของขอบเมล็ดพืช
ขอบเกรนมีสองประเภทคือขอบเขตมุมสูงและมุมต่ำ การจำแนกประเภทนี้ขึ้นอยู่กับขอบเขตของการวางแนวผิดระหว่างเมล็ดพืชทั้งสอง ขอบเขตมุมต่ำเรียกอีกอย่างว่าขอบเขตของเกรนย่อย และขอบเขตของเกรนเหล่านี้มีการวางแนวที่น้อยกว่า 15 องศา ในทางตรงกันข้าม ขอบเกรนที่มีมุมสูงมีการวางแนวที่ผิดพลาดมากกว่า 15 องศา โดยปกติ ขอบเขตมุมสูงมักจะไม่ขึ้นกับการวางแนวผิดๆ
เขตแดนคู่คืออะไร
ขอบคู่คือส่วนต่อประสานระหว่างคริสตัลสองชิ้นที่แยกจากกันซึ่งเป็นภาพสะท้อนของกันและกัน กล่าวอีกนัยหนึ่ง ขอบเขตคู่เกิดขึ้นระหว่างโครงสร้างผลึกที่แยกจากกันซึ่งมีโครงผลึกเดียวกัน การเกิดผลึกประเภทนี้เรียกอีกอย่างว่าการจับคู่คริสตัล โดยปกติ ขอบคู่จะสมมาตรทั้งสองด้าน ขอบคู่ยังมีชื่อเป็นพื้นผิวองค์ประกอบหรือระนาบคู่
เราสามารถจำแนกอาณาเขตคู่แฝดได้ในลักษณะที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับกฎหมายคู่แฝด โดยปกติแล้ว กฎคู่นั้นมีความเฉพาะเจาะจงสำหรับระบบคริสตัล นอกจากนี้ ประเภทของเขตแดนคู่ยังมีประโยชน์สำหรับการระบุแร่
รูปที่ 02: Quartz-Japan Twin
โดยทั่วไป ขอบเขตคู่สามารถเปลี่ยนเป็นขอบเขตของประเภททั่วไปได้ สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการก่อตัวของผนังของความคลาดเคลื่อนที่ไม่ตรงกันในระหว่างกระบวนการเคลื่อนย้ายความคลาดเคลื่อนซึ่งเกิดขึ้นผ่านขอบเขตเหล่านี้
กรอบเกรนและขอบคู่ต่างกันอย่างไร
ขอบเกรนเป็นส่วนเชื่อมต่อระหว่างเกรนสองเม็ดในวัสดุโพลีคริสตัลไลน์ ขอบเขตแฝดเป็นส่วนต่อประสานระหว่างผลึกสองชิ้นที่แยกจากกันซึ่งเป็นภาพสะท้อนของกันและกัน ดังนั้น ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างขอบเกรนและขอบคู่คือ ขอบเกรนสามารถเกิดขึ้นได้ระหว่างเกรนคริสตัลชนิดใดก็ได้ ในขณะที่ขอบคู่สามารถเกิดขึ้นได้เฉพาะระหว่างคริสตัลที่มีโครงสร้างตาข่ายผลึกเดียวกัน
อินโฟกราฟิกต่อไปนี้สรุปความแตกต่างระหว่างขอบเขตเกรนและขอบเขตแฝดในรูปแบบตาราง
สรุป – ขอบเขตเกรน vs ขอบเขตคู่
ขอบเขตในด้านผลึกศาสตร์คือส่วนต่อประสานระหว่างผลึกขัดแตะสองหน่วย ขอบเขตเกนเป็นขอบเขตประเภททั่วไป ในขณะที่ขอบเขตคู่เป็นขอบเขตประเภทเฉพาะ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างขอบเกรนและขอบคู่คือ ขอบเกรนสามารถเกิดขึ้นได้ระหว่างเกรนคริสตัลชนิดใดก็ได้ ในขณะที่ขอบคู่สามารถเกิดขึ้นได้เฉพาะระหว่างคริสตัลที่มีโครงสร้างตาข่ายผลึกเดียวกัน