二面角（dihedral angle）

當一道埋在固體內的晶界迎上一顆氣孔或一片自由表面，它並不是鈍鈍地就此打住——迎上晶界的那兩片固體表面會傾斜，形成一道小小的山谷，而那道山谷的角度就是二面角。想像兩片肥皂膜沿一條線迎上第三片：它們彼此拉扯，在張力平衡處安定於一個確定的角度。在陶瓷中，同樣的平衡——在晶界迎上氣孔表面的溝槽處——定下一個特徵角度，悄悄地支配著氣孔是否收縮、液體是否滲入晶界、以及最後的氣孔呈什麼形狀。

這個角度由表面張力之間的拔河決定。在溝槽底部，兩片固-氣表面（各以張力 gamma_sv 拉扯）必須平衡那道試圖把溝槽拉合的晶界（以張力 gamma_gb 拉扯）。這個平衡給出 2 times gamma_sv times cos(psi/2) = gamma_gb，其中 psi 是二面角。所以高的晶界能（相對於表面能）使晶界用力拉，把溝槽開成一個小 psi；低的晶界能給出接近 180 度的大 psi，一道幾乎不存在的溝槽。對晶界處的潤濕液體而言，同一方程讀作 cos(psi/2) = gamma_gb / (2 times gamma_sl)：若液體的固-液能夠低，psi 降到零，液體便沿著晶界一路滲透，把每一顆晶粒都裹進一層膜。

二面角之所以要緊，是因為它決定了末期必須除去的那些氣孔的平衡形狀與穩定性。一顆氣孔其實是個小多面體，由以角度 psi 迎上晶界的表面圍成；那顆氣孔的表面淨凹（於是它想收縮、消失）還是淨凸（於是它穩定、拒絕閉合），取決於 psi 與圍繞氣孔的晶粒數目之間的相互作用。周圍晶粒少、二面角有利的氣孔會縮沒；鄰居多的氣孔可以達到穩定形狀而頑固地存活，把密度封頂。在液相燒結中，二面角同樣有決定性：小 psi 意味著液體潤濕並沿晶界鋪展（有利於快速緻密化，但它留下一層連續的玻璃晶界膜，削弱高溫強度），大 psi 則意味著液體在晶粒角落聚成球，而不滲透。