Ano ang hangganan ng butil?

Kapag ang panlabas ng isang solidong materyal ay pinakintab at pagkatapos ay may etched na may acid, ang mga linya ay makikita sa ibabaw nito sa pamamagitan ng isang light mikroskopyo.Ang mga linya na ito ay ang mga hangganan ng butil, o ang mga linya na minarkahan ang labas ng gilid ng mga butil, tulad ng kristal na mga hugis na bumubuo bilang isang materyal na lumalamig mula sa likido hanggang sa solid.Ang mga solido na hindi bumubuo ng mga butil ay tinatawag na amorphic, dahil ang mga atomo na bumubuo sa kanila ay hindi nag -aayos sa mga pattern tulad ng ginagawa nila sa mga crystalline solids.Bago ang isang likido ay nag -freeze, may mga lokasyon sa loob na mas cool kaysa sa natitirang likido.Ang butil ay lumalaki mula sa mga site na ito hanggang sa umabot sa isa pang butil at huminto.Kapag ang lahat ng likido sa pagitan ng mga butil na lumalaki patungo sa isa't isa ay nagyelo sa isang solid, ang isang hangganan ng butil ng butil habang tumitigil ang paglaki.

Ang magagandang halimbawa ng mga kristal na solido ay mga metal at metal alloy.Ang mga metallurgist, na nakikipag -usap sa mga katangian ng pagdidisenyo sa mga metal, nalaman na ang hangganan ng butil ay mahalaga sa pagbabago ng paggana ng mga metal para sa iba't ibang mga aplikasyon.Ang laki at hugis ng mga butil at ang kanilang mga hangganan ay maaaring mabago sa pamamagitan ng pag -init at paglamig ng metal sa iba't ibang mga rate, o sa pamamagitan ng malamig na pagtatrabaho ng mga butil, pagnipis ng mga ito sa pamamagitan ng pag -compress sa kanila sa ilalim ng epekto sa temperatura ng silid.

Upang mabago ang mga katangian ng isang metal,Ito ay nakalantad sa sapat na init upang ang mga hangganan ng butil ay matunaw at reporma, isang proseso na tinatawag na annealing, kung saan mas mabagal ang rate ng paglamig, mas malaki ang laki ng butil na nabuo.Kapag ang isang bahagi ng metal ay nabibigyang diin, ang mga depekto at butas sa mga atomic layer ng metal, na tinatawag na mga dislocations, lumipat mula sa loob ng butil patungo sa hangganan ng butil nito.Kung ang metal ay pinalamig nang mabilis, ang mga butil ay may mas kaunting oras upang lumago, nagiging mas maliit sila, at ang mga dislocations ay nakakatugon sa paglaban sa mga hangganan, pagdaragdag ng lakas sa metal at mdash;Maliit na grained alloy na bakal, halimbawa.Kung ang metal ay dahan -dahang lumalamig, ang mga butil ay mas malaki, dahil ang mga dislocations ay may mas maraming oras upang lumipat patungo sa hangganan nang hindi nagiging sanhi ng pagsisimula ng isang mas malaking butas o crack.Ang mga malalaking butil ay nakikita sa mga metal, tulad ng tanso at aluminyo, na ductile, madaling mapalawak at mabagal na mag -crack.

Ang hangganan ng butil ay ang lugar sa ibabaw ng isang butil na mas mahina sa parehong kinakaing unti -unting pag -atake ng mga pollutant ng kemikal at sapilitang paglaki ng crack na, sa oras, ay maaaring magresulta sa pagkabigo, o pagbasag, ng isang bahagi ng metal.Ang mga metal na may maliit na butil ay may posibilidad na maging mas malakas kaysa sa mas malalaking grained metal ngunit may isang pagtaas ng pagkakataon para sa pag-crack sa kanilang mga hangganan, na may posibilidad na gawin silang malutong at maging sanhi ng mga ito na masira nang walang babala.Ang mga bitak sa mga bahagi ng metal na ductile, tulad ng mga haluang metal na aluminyo na ginamit sa mga jet, na may kaunting mga dislocations sa kanilang mga hangganan ng butil, ay mabagal.Maaari silang masubaybayan nang ligtas sa paglipas ng panahon upang mahulaan kung gaano karaming buhay ang nananatili sa isang bahagi ng metal, o kung gaano karaming oras ang bahagi bago ito hindi na gumana nang maayos.