(صورة توضيحية فقط)
The Hume-Rothery rules are a set of empirical guidelines that predict the extent to which an element can dissolve in a metal, forming a solid solution. For substantial substitutional solubility, the rules state that the atomic size difference should be less than 15%, the crystal structures يجب be similar, the electronegativities should be comparable, and the elements should have the same valency.
تُوفر قواعد هيوم-روثري إطارًا نوعيًا بالغ الأهمية لعلماء المعادن لتصميم سبائك جديدة. وهي ليست قوانين مطلقة، بل هي مؤشرات قوية على قابلية ذوبان المواد الصلبة المحتملة. القواعد الأساسية الأربعة هي:
1. عامل الحجم الذري: يجب أن يكون الفرق في نصف القطر الذري بين ذرات المذاب والمذيب أقل من 15%. إذا كان الفرق في الحجم كبيرًا جدًا، فإن إجهاد الشبكة الناتج يكون عاليًا جدًا بحيث لا يحافظ على استقرار المحلول الصلب، ومن المرجح أن تتشكل أطوار جديدة أو مركبات بين معدنية بدلاً من ذلك.
2. البنية البلورية: يجب أن يكون للمعادن المذابة والمذيبة نفس البنية البلورية (مثل: مكعب مركز الوجه، مكعب مركز الجسم). يُسهّل هذا التشابه في البنية البلورية استبدال الذرات دون الإخلال بالترتيب العام للشبكة.
3. السالبية الكهربية: ينبغي أن تكون السالبية الكهربية للعنصرين متشابهة. يُشجع الاختلاف الكبير في السالبية الكهربية على تكوين مركبات بين معدنية مستقرة بدلًا من محلول صلب استبدالي، إذ تميل العناصر إلى تكوين روابط أيونية أو تساهمية.
4. تكافؤ: يجب أن يكون للعناصر نفس التكافؤ. يذيب المعدن معدنًا ذا تكافؤ أعلى بدرجة أكبر من معدن ذي تكافؤ أقل. ترتبط هذه القاعدة بتركيز الإلكترونات في alloyمما يؤثر على استقرار بعض المراحل.
هذه القواعد، على الرغم من تطويرها تجريبياً، لها أساس قوي في الديناميكا الحرارية وكيمياء البلورات للأنظمة المعدنية وتظل حجر الزاوية في تعليم المواد وتطوير السبائك.
قواعد هيوم-روثري للمحاليل الصلبة (علم المعادن)
(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)
الصور والتنزيلات بالحجم الكامل متاحة فقط، ومجانية تمامًا، للأعضاء المسجلين.
> تسجيل الدخول <
