
【化】 grain boundary
【化】 grain
among; between; separate; sow discord; space
【化】 meta-
【医】 dia-; inter-; meta-
bound; boundary; circles; extent; kingdom; republic; section
【医】 kingdom; sphere; term
晶粒间界(Grain Boundary)是多晶材料中相邻晶粒之间的界面区域。在汉英词典视角下,其核心含义可解析为:
结构定义
指多晶体内部不同晶粒(具有相同成分但晶体取向不同的微小单晶区域)相互接触形成的二维界面。该区域原子排列不同于晶粒内部规则的点阵结构,存在周期性中断和畸变,是晶体材料中的一种面缺陷 。
形成机制
源于材料凝固、再结晶或相变过程中,不同晶核生长相遇时,因晶格取向差异无法完美匹配而形成。其结构、能量和特性取决于相邻晶粒间的取向差角(Misorientation Angle)和界面本身的几何构型 。
核心影响
晶粒间界对材料性能有决定性作用:
材料科学意义
晶粒间界是调控金属、陶瓷、半导体等工程材料力学性能(如强度、韧性)、物理性能(如导电性)及化学稳定性(如耐蚀性)的关键微结构要素。通过控制晶粒尺寸(细化晶粒)和晶界特性(如晶界工程),可优化材料综合性能 。
引用来源参考:
晶粒间界(简称晶界)是多晶体材料中相邻晶粒之间的界面,其核心定义和特性可归纳如下:
晶粒间界是分隔不同晶体取向晶粒的过渡区域。每个晶粒内部原子排列规则,但相邻晶粒的原子排列方向不同,晶界处原子排列呈现无序或畸变状态,厚度通常仅几个原子层。
根据形态可分为直线型、面型、曲线型等,具体类型取决于晶体结构、加工条件等因素。
晶界是同一相内不同取向晶粒的界面,而相界是不同相(如不同成分或结构)晶粒的界面。
晶粒间界虽薄,却是材料科学中的关键结构,通过调控晶粒尺寸和晶界特性,可优化材料综合性能。例如,纳米材料通过高密度晶界实现高强度。
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