곡물 경계 란 무엇입니까?

고체 물질의 외부를 연마 한 다음 산으로 에칭하면 광학 현미경을 통해 표면에 선을 볼 수 있습니다. 이 선은 입자 경계 또는 입자의 바깥 쪽 가장자리를 나타내는 선으로, 재료가 액체에서 고체로 냉각 될 때 형성되는 결정 같은 모양입니다. 입자를 형성하지 않는 고형물은 무정형이라고 불립니다. 그것들을 구성하는 원자는 결정 성 고형물에서와 같이 패턴으로 조직되지 않기 때문입니다.

결정질 물질의 입자는 눈송이 결정이 물이 얼어 붙는 것과 비슷한 방식으로 형성됩니다. 액체가 얼기 전에, 나머지 유체보다 더 차가운 내부가 있습니다. 곡물은 다른 곡물에 도달하여 멈출 때까지이 부위에서 바깥으로 자랍니다. 서로를 향해 성장하는 곡물 사이의 모든 액체가 고체로 얼어 붙으면 성장이 멈추면서 입자 경계가 형성됩니다.

결정 성 고체의 좋은 예는 금속 및 금속 합금이다. 금속에 특성을 설계하는 야금 학자들은 결정립 경계가 다양한 응용 분야에서 금속의 기능을 변화시키는 데 중요하다는 것을 발견했습니다. 곡물의 크기와 모양과 금속의 경계는 금속을 다른 속도로 가열 및 냉각하거나 곡물을 냉간 가공하여 상온에서 충격을 가하여 압축하여 얇게하여 변경할 수 있습니다.

금속의 성질을 변화시키기 위해, 충분한 열에 노출되어 결정립계가 용해되고 변형되는데, 어닐링 (annealing)이라 불리는 공정은 냉각 속도가 느릴수록 결정립 크기가 더 크다. 금속 부품에 응력이 가해지면 전위라고하는 금속 원자 층의 결함과 구멍이 곡물 내에서 입자 경계로 이동합니다. 금속이 빠르게 냉각되면 곡물의 성장 시간이 짧아지고 작아지며 전위는 저항 경계를 충족시켜 금속에 강도 (예 : 소립자 철 합금)를 추가합니다. 금속이 서서히 식 으면 전위가 더 큰 구멍의 시작이나 균열을 일으키지 않고 경계를 향해 이동할 시간이 더 많기 때문에 입자가 더 큽니다. 구리 나 알루미늄과 같은 금속에서는 연성이 있고 쉽게 뻗으며 갈라지기 어려운 큰 입자가 보입니다.

입계는 화학 오염 물질에 의한 부식성 공격과 시간에 따라 금속 부품의 파손 또는 파손을 초래할 수있는 강제 균열 성장에 더 취약한 입자 표면의 면적입니다. 입자가 작은 금속은 입자가 큰 금속보다 강하지 만 경계에서 갈라질 가능성이 높아져 부서지기 쉬우 며 경고없이 파손될 수 있습니다. 제트에 사용되는 알루미늄 합금과 같은 연성 금속 부품의 균열은 입자 경계에서 전위가 거의 발생하지 않고 천천히 커집니다. 금속 부품에 남은 수명 또는 부품이 더 이상 제대로 작동하지 않을 수있는 시간을 예측하기 위해 시간이 지남에 따라 안전하게 추적 할 수 있습니다.