İki tane arasındaki yönelim farkının 10-15 dereceden daha az olması durumunda, taneler arasındaki sınırı düşük açılı olarak değerlendiriyoruz (İngilizce: low angle grain boundary). Bu yönelim farkı iki şekilde karşımıza çıkabiliyor. Kolaylık sağlaması açısından taneleri birer küp olarak ele alırsak, bu iki yönelim farkını tanelerden birini diğerine kıyasla (i) taban yüzeyi ve (ii) yan yüzeyi üzerinde döndürerek tarif edebiliriz. Türkçe’de bu dönme hareketlerini tam olarak ifade edebilen kelimeler bulmak pek kolay olmasa da, bu iki tane sınırı türünü, tanelerin eğilimiyle (tilt) ve burkulmasıyla (twist) oluşan tane sınırları olarak adlandırabiliriz. Aşağıdaki resimde bu iki tane sınırı türünü görebilirsiniz.
Not: Bu içeriği genişletilmiş haliyle video olarak da izleyebilirsiniz. Dersler başlığı altındaki Temel Malzeme Dersleri video listesine göz atmak için resme tıklayın.
Resim: Slinky Puppet, Creative Commons (CC BY-SA 3.0)
İki tane arasındaki yönelim farkının böyle düşük olduğu durumlarda, tane sınırını peş peşe dizilmiş bir dislokasyon dizisi olarak da değerlendirebiliyoruz. Örneğin, tanelerin eğilimiyle oluşan düşük açılı bir tane sınırındaki yönelim farkını, iki tane arasına peş peşe bir miktar kenar dislokasyonu dizerek ortaya çıkarabiliyoruz. Tanelerin burkulmasıyla oluşan düşük açılı bir tane sınırındaki yönelim farkını da, benzer şekilde, taneler arasına bir dizi vida dislokasyonu yerleştirerek yaratabiliyoruz. Örnek olarak aşağıdaki resimde, aralarında az bir yönelim farkı (θ) bulunan iki tane arasındaki sınır ve tane sınırının peş peşe dizilmiş dislokasyonlar üzerinden nasıl tarif edilebildiği gösteriliyor.
Yüksek açılı tane sınırlarına geçmeden önce, son olarak bir de düşük açılı tane sınırlarının enerjisi üzerinde duralım. Düşük açılı bir tane sınırının sahip olduğu enerji miktarını, tane sınırı içinde birim alana düşen dislokasyonların toplam enerjisiyle tarif ediyoruz. Dolayısıyla, bir tane sınırı içinde ne kadar çok dislokasyon yer alıyorsa, tane sınırının enerjisinin de o ölçüde artmasını bekliyoruz. Tane sınırı içinde kalan dislokasyon miktarı, doğal olarak, iki tane arasındaki yönelim farkıyla doğru orantılı olarak artıyor. Çünkü yönelim farklı ne kadar büyükse, o farkı yaratmak için taneler arasında bulunması gereken dislokasyon miktarı da o ölçüde fazlalaşıyor. Bu nedenle taneler arasındaki yönelim farkı arttıkça, araya yerleşmesi gereken dislokasyon miktarı da fazlalaşarak tane sınırının enerjisinin artmasına yol açıyor.
Bir sonraki konu başlığında, iki tane arasındaki yönelim farkının dislokasyonlarla yaratılamayacak kadar yüksek olduğu durumlar üzerinde duracağız.
Devamı:
- Sonraki sayfa: Kristal yapı hataları: Düzlemsel hatalar – Yüksek açılı tane sınırları
- Önceki sayfa: Kristal yapı hataları: Düzlemsel hatalar – Tane sınırlarına genel bakış
- Ana konu başlığı: Temel Malzeme Bilgisi