Korngrense

Fotomikrografi av et polykrystallinsk metall; korngrensene ble synliggjort ved etsning.
Illustrasjon av forskjellige orienterte korn i polykrystallinsk materiale

I krystallografi, en korngrense er et todimensjonalt gitter defekt . Korngrensen skiller områder ( krystallitter eller korn) i en krystall med forskjellige retninger med ellers samme krystallstruktur . Korngrenser kan synliggjøres ved kjemisk etsning på overflaten. Avhengig av kornstørrelsen, kan korngrensene sees med øyet, under et lysmikroskop eller bare under et elektronmikroskop.

Det skilles mellom korngrenser med liten vinkel og korngrense med stor vinkel.

Den store vinkel korngrense er grensen området hvor tilfeldig orienterte krystallområder kolliderer med hverandre hvis orientering forskjell overskrider en vinkel på 15 °. En slik korngrense karakteriserer ikke lenger bare en feil i ett korn , men korngrensen til den nærliggende krystallitt. Store vinkelkorngrenser hindrer bevegelse av forskyvninger , fra ett korn til det andre. De har derfor en betydelig innflytelse på de mekaniske egenskapene til metalliske materialer. I de fleste tilfeller økes styrken med korngrenser, dvs. finkornede materialer er sterkere. Nedbør, særlig oksider, som fortrinnsvis samler seg eller dannes ved korngrenser, kan også ha en negativ innvirkning på styrken.

Energien til korngrenser er gitt i form av overflatenergi ved en temperatur på 0 K. For gull er overflatenergien i størrelsesorden 900 mJ / m², mens overflatenergien er 2000 mJ / m². Hvis det er en liten forskjell i orienteringen til de nærliggende kornene, øker grensesnittenergien lineært og når, avhengig av materialet, metning i vinkler større enn 40 °. Energien i korngrenser med liten vinkel består av selv- og samhandlingsenergier fra de involverte forvridningene og er i. d. Vanligvis proporsjonalt med tettheten.

litteratur

  • Günter Gottstein: Fysiske grunnleggende om materialvitenskap . Springer Verlag, Berlin 1998, ISBN 3-540-62670-0 .

Individuelle bevis

  1. Peter Haasen: Fysisk metallvitenskap . Tredje, revidert og utvidet utgave. Berlin, Heidelberg, ISBN 978-3-642-87849-7 .