دانلود مقالات ISI درباره مرز دانه + ترجمه فارسی

مرز دانه(به انگلیسی: Grain boundaries) نوع خاصی از سطح مشترک جامد-جامد است که در دو سمت آن فاز یکسان بوده ولی جهت فضایی محورهای بلوری متفاوت است. مرزدانه‌ها نوع خاصی از عیوب بلوری صفحه‌ای به شمار می‌روند که در ریزساختار ماده نواحی بین دانه‌ها را تشکیل می‌دهند. جامد چندکریستالی ماده‌ای است که از کنار هم قرار گرفتن تعداد زیادی تک‌کریستال متفاوت به نام کریستالیت یا دانه (Grain) ایجاد شده است. نظم اتمی از یک حوزه به حوزه دیگر در دانه‌ها تغییر می‌کند. این نواحی (دانه‌ها) از طریق مرزهایی از هم جدا شده‌اند که مرزدانه (Grain Boundary) نامیده می‌شود. تغییر نظم باعث ضعیف شدن پیوندها در مرزدانه‌ها می‌شود. نواحی منظم یا نواحی تک کریستال از نظر ابعاد و شکل مرتب شدن در کنار هم، با یکدیگر متفاوتند. قطر متوسط دانه‌بندی‌ها معمولاً 10 نانومتر تا 100 میکرومتر است و جامدهای چند کریستالی با دانه‌بندی‌هایی که متوسط قطر آن از 100 نانومتر کمتر است، نانوکریستال نامیده می‌شوند. انواع مرزدانه ها عبارت است از: • مرز دانه خم شده • مرز دانه چرخیده ساده ترین نوع مرزدانه، مرزدانه کج است که زاویه چرخش در آن موازی با صفحه مرزدانه است. این مرزدانه می تواند تصور شود به عنوان یک تشکیل از یک تک کریستالیت پیوسته که به تدریج با چند نیروی خارجی خم می شود. انرژی مرتبط شده با خم شدن الاستیک شبکه می تواند با قرار دادن یک نا به جایی کاهش یابد، که اساسا یک نیم صفحه از اتم ها که به صورت یک گوه ( براز ) عمل می کنند، که این یک جهت گیری نادرست همیشگی بین دو طرف ایجاد می کند. هر چه دانه بیشتر خم شود، باید نا به جایی های بیشتری وجود داشته باشد تا تغییر شکل جای گیرد و منجر به رشد دیواری از نا به جایی ها در یک مرزدانه با زاویه کم شود. اکنون از دانه میتواند انتظار داشت که به دو ریز دانه با کریستالوگرافی مرتبط ولی با جهتگیری های متفاوت ولی ویژه تقسیم شود. نوع دیگر، یک مرزدانه ی چرخیده است که جهتگیری نادرست در اطراف یک زاویه که عمود بر صفحه مرزدانه است رخ میدهد. این نوع مرز دانه شامل دو سری از نا به جایی های چرخشی میشود. اگر بردار برگرزهای نا به جایی ها قائم باشند، نابه جایی ها به سختی تعامل نمی کنند و یک شبکه مربعی تشکیل میدهند. در موارد دیگر، نا به جایی ها ممکن است طوری رفتار کنند که ساختار شش ضلعی پیچیده تری ایجاد شود. طرح های مرزدانه های کج یا چرخیده نمایش دهنده شراط ایده آل هستند. عمده مرزدانه ها از یک نوع مخلوط هستند یعنی به منظور بهترین شرایط برای همسایگی با دانه مجاور، از نا به جایی هایی با انواع و بردار برگر های مختلفی تشکیل شده اند. اگر نا به جایی ها در مرزدانه منزوی باقی بمانند، مرزدانه میتواند کم زاویه در نظر گرفته شود. اگر تغییر شکل ادامه یابد، چگالی نابه جایی ها افزایش می یابد بنابراین فضای بین نا به جایی ها در همسایگی یکدیگر کاهش می یابد. در نهایت، هسته نا به جایی ها شروع به همپوشانی میکنند و نظم طبیعی مرزدانه شروع به شکست میکند. در این وضعیت مرزدانه را میتوان به عنوان مرزدانه پر زاویه در نظر گرفت و دانه اصلی به دو دانه کاملا مجزا تقسیم می شود. در مقایسه با مرزددانه کم زاویه، مرزدانه پر زاویه به طور قابل ملاحضه ای بی نظم تر هستند، همراه با نواحی بزرگی از چفت نشدگی و ساختاری نسبتا باز. در واقع، باید آن ها را به عنوان نوعی جامد آمورف یا حتی یک لایه از مایع بین دانه ها درنظر گرفت. هرچند این مناسب است که مرزدانه ها را با توجه به محدوده جهتگیری نادرست بین دو دانه طبقه بندی کنیم. مرزدانه با زاویه کم یا مرز ریزدانه آن هایی هستند با جهت گیری نادرست کمتر از 15 درجه. اگر به طور کلی صحبت کنیم، آن ها از یک آرایه از نا به جایی و خصوصیات و ساختار آن ها تابعی از جهت گیری نادرست آن ها است. در مقابل، خصوصیات مرزدانه با پر زاویه که جهتگیری نادرستشسان بیشتر از 15 درجه است. با این وجود، مرزدانه های خاصی در جهت گیری های بخصوصی وجود دارند که انرژی های بینابینی در آن ها به شدت پایین تر از مرزدانه پر زاویه است.