بيت » قواعد هيوم-روثري للمحاليل الصلبة (علم المعادن)

قواعد هيوم-روثري للمحاليل الصلبة (علم المعادن)

1930
  • William Hume-Rothery
Technician analyzing nickel-based superalloy in metallurgy lab, focusing on Hume-Rothery rules.

قواعد هيوم-روثري هي مجموعة من المبادئ التوجيهية التجريبية التي تتنبأ بمدى ذوبان عنصر ما في معدن، مُشكِّلاً محلولاً صلباً. لتحقيق ذوبانية استبدالية كبيرة، تنص القواعد على أن يكون فرق الحجم الذري أقل من 15%، وأن تكون البنى البلورية متشابهة، وأن تكون السالبية الكهربية متقاربة، وأن يكون للعناصر نفس التكافؤ.

The Hume-Rothery rules provide a crucial qualitative نطاق for metallurgists to design new alloys. They are not absolute laws but rather strong indicators of potential solid solubility. The four primary rules are:

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: The elements should have the same valency. A metal will dissolve a metal of higher valency to a greater extent than one of lower valency. This rule is related to the electron concentration in the alloy, which affects the stability of certain phases.

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.

UNESCO Nomenclature: 3308
– Metallurgy

النوع

Scientific Principle

الاضطراب

كبير

الاستخدام

الاستخدام الواسع النطاق

السلائف

  • تجميع البيانات حول الأقطار الذرية
  • تصنيف الهياكل البلورية (fcc، bcc، hcp)
  • linus pauling’s development of the electronegativity scale
  • مفهوم التكافؤ من الكيمياء الكلاسيكية
  • تحديد مخطط الطور من خلال التحليل الحراري

التطبيقات

  • تطوير سبائك فائقة جديدة قائمة على النيكل لمحركات الطائرات النفاثة
  • تصميم سبائك الألومنيوم المخصصة لهياكل الطائرات الفضائية
  • formulation of biocompatible التيتانيوم alloys for medical implants
  • النمذجة التنبؤية في علم المواد الحاسوبية (معلوماتية السبائك)
  • إنشاء سبائك المغنيسيوم عالية الأداء لأجزاء السيارات خفيفة الوزن

براءات الاختراع:

    أفكار ابتكارات محتملة

    !!مستويات !!! العضوية مطلوبة

    يجب أن تكون عضوًا !!! مستويات!!! للوصول إلى هذا المحتوى.

    انضم الآن

    هل أنت عضو بالفعل؟ سجّل الدخول هنا
    Related to: hume-rothery rules, solid solution, substitutional alloy, atomic radius, crystal structure, electronegativity, valency, alloy design, metallurgy, miscibility.

    اترك تعليقاً

    لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

    متاح للتحديات الجديدة
    مهندس ميكانيكي، مشروع، هندسة العمليات أو مدير البحث والتطوير
    تطوير المنتج الفعال

    متاح لتحدي جديد في غضون مهلة قصيرة.
    تواصل معي على LinkedIn
    تكامل الإلكترونيات المعدنية والبلاستيكية، التصميم مقابل التكلفة، ممارسات التصنيع الجيدة (GMP)، بيئة العمل، الأجهزة والمواد الاستهلاكية متوسطة إلى عالية الحجم، التصنيع المرن، الصناعات الخاضعة للتنظيم، شهادات CE وFDA، التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD)، Solidworks، الحزام الأسود من Lean Sigma، شهادة ISO 13485 الطبية

    نحن نبحث عن راعي جديد

     

    هل شركتك أو مؤسستك متخصصة في التقنية أو العلوم أو الأبحاث؟
    > أرسل لنا رسالة <

    احصل على جميع المقالات الجديدة
    مجاني، لا يوجد بريد عشوائي، ولا يتم توزيع البريد الإلكتروني ولا إعادة بيعه

    أو يمكنك الحصول على عضويتك الكاملة -مجانًا- للوصول إلى جميع المحتويات المحظورة >هنا<

    السياق التاريخي

    (إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم تقديم تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

    الاختراع والابتكار والمبادئ التقنية ذات الصلة

    انتقل إلى الأعلى

    قد يعجبك أيضاً