La diferencia clave entre el límite de grano y el límite gemelo es que el límite de grano puede ocurrir entre cualquier tipo de granos de cristal, mientras que el límite gemelo solo puede ocurrir entre cristales que tienen la misma estructura de red cristalina.
Un límite en el campo de la cristalografía es la interfaz entre dos unidades de una red cristalina. Estas estructuras unitarias se denominan granos o cristalitos. Podemos observar estos límites en un material policristalino, y se sabe que son defectos en la estructura del material.
¿Qué es el límite de grano?
El límite de grano es la interfaz entre dos granos en un material policristalino. Por lo general, el límite de grano en un material policristalino es un defecto 2D en la estructura cristalina. Este defecto tiende a disminuir la conductividad eléctrica y térmica del material. Estos límites de grano son las áreas preferidas para el inicio de la corrosión. También son las zonas preferidas para la precipitación de nuevas fases a partir del sólido. Los defectos del límite de grano son importantes en muchos de los mecanismos de fluencia.
Además, estos límites de grano tienden a interrumpir el movimiento de las dislocaciones a través del material, lo que reduce el tamaño de los cristalitos, lo que lleva a mejorar la resistencia mecánica. Este fenómeno se describe mediante la relación Hall-Petch. El estudio de los límites de grano, sus propiedades mecánicas y eléctricas se describen en el campo de la ciencia de los materiales.
Podemos describir un límite de grano a través de la orientación del límite a los dos granos y la rotación 3D que necesitamos para que los granos coincidan. Por lo tanto, un límite de grano suele tener 5 grados de libertad macroscópicos. Sin embargo, comúnmente un límite de grano solo se describe como la relación de orientación de los granos vecinos.
Figura 01: Diferentes formas de límites de grano
Tipos de límites de grano
Hay dos tipos de límites de grano como límites de ángulo alto y bajo. Esta clasificación depende del grado de desorientación entre los dos granos. Los límites de ángulo bajo también se conocen como límites de subgrano, y estos límites de grano tienen una desorientación de menos de 15 grados. Por el contrario, los límites de grano de ángulo alto tienen desorientaciones superiores a 15 grados. Normalmente, los límites de los ángulos altos tienden a ser independientes de la desorientación.
¿Qué es el límite gemelo?
El límite gemelo es la interfaz entre dos cristales separados que son imágenes especulares entre sí. En otras palabras, los límites gemelos ocurren entre estructuras cristalinas separadas que tienen la misma red cristalina. Este tipo de aparición de cristales también se denomina maclas de cristales. Por lo general, un límite gemelo es simétrico en ambos lados. El límite gemelo también se denomina superficie de composición o plano gemelo.
Podemos clasificar los límites de los gemelos de diferentes maneras dependiendo de las leyes de los gemelos. Por lo general, las leyes de los gemelos son específicas para los sistemas cristalinos. Además, el tipo de límite de macla puede ser útil para la identificación de minerales.
Figura 02: Gemelo cuarzo-Japón
Normalmente, un límite gemelo puede transformarse en un límite del tipo común. Esto sucede debido a la formación de paredes de dislocaciones no coincidentes durante el proceso de movimiento de dislocaciones, que ocurre a través de estos límites.
¿Cuál es la diferencia entre el límite de grano y el límite gemelo?
El límite de grano es la interfaz entre dos granos en un material policristalino. El límite gemelo es la interfaz entre dos cristales separados que son imágenes especulares entre sí. Por lo tanto, la diferencia clave entre el límite de grano y el límite gemelo es que el límite de grano puede ocurrir entre cualquier tipo de granos de cristal, mientras que el límite gemelo solo puede ocurrir entre cristales que tienen la misma estructura de red cristalina.
La siguiente infografía resume la diferencia entre el límite de grano y el límite gemelo en forma tabular.
Resumen: límite de grano frente a límite gemelo
Un límite en el campo de la cristalografía es la interfaz entre dos unidades de una red cristalina. El límite de ganancia es el tipo común de límite, mientras que el límite gemelo es un tipo específico de límite. La diferencia clave entre el límite de grano y el límite gemelo es que el límite de grano puede ocurrir entre cualquier tipo de granos de cristal, mientras que el límite gemelo solo puede ocurrir entre cristales que tienen la misma estructura de red cristalina.
