[1] 결정입계의 에너지 / 전위의 다각화 / sub grain

[1] 결정입계의 에너지 / 전위의 다각화 / sub-grain

 

 

결정 입계 에너지 (grain boundaray energy)와  misorientation angle 의 관계

 

결정입계 에너지: γ

misorientation angle: θ

 

기본 적으로 γ는 θ에비례  관계는  θ = 10~15 ° 이하 까지 비례한 특징을 가진다.

 

 

 

 

 

Fig.1

 

위의 그래프는 grain boundary misorientation angle에 따른 energy를 나타내는 그래프이다. 

 

energy가 비례 하게 증가하는 10~15° 이하를 소각 경계 (low angle grain boundary)

 

energy가 일정한 10~15° 이상을 고각 경계 (high angle grain boundary)라고 명칭한다.

 

 

*번외 정보: EBSD 분석에서 misorentation angle을 측정 하였을때 15° 이상을 측정값에 포함하지 않는 이유는

 각도가 증가하였을때 큰 차이가 없기 때문이며 저각의 분율 측정을 하는 것이 주요 목적 

 

Fig. 2

Fig. 2 조직내 dislocation들은 에너지를 낮추기 위하여 low angle grain boundary를 형성하여 

다각화 (polygonization)을 이루게 됩니다. 

 

 

Fig. 3 냉간 가공 후 회복 단계에서의 low angle grain boundary

 

위의 Fig. 3은 차후에 자세히 설명한 가공후 회복 단계에서 나타나는 low angle grain boundary에 대한 그림입니다.

 

high grain booundary라고 하면 우리가 일반적으로 결정입계라고 부르는 grain boundary 라고 생각하시면 됩니다.

 

 

Fig. 3 우측 그림에서 나타나듯이 결정입 안에 작은 polygonization를 이루게 됩니다.

 

이러한 작은 polygonization된 면적을 sub-grain 이라고 명칭하며 sub-grain boundary= low angle grain boundary

라고 합니다. 

 

 

 

결국, low grain boundary의 생성 driving force는 전위 존재와 조직의 에너지 감소라고 할 수 있습니다.

 

 

 

정리

 

1. high angle grain boundary, low angle grain boundary 구분과 각도에 따른 에너지 관계

2. 결정내 전위들이 에너지를 낮추기 위해 polygonaization을 이루게 되고 경계면을 low energy grain boundary