Hume-Rothery, William

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 27 april 2021; kontroller kräver 3 redigeringar .
William Hume-Rothery
William Hume-Rothery
Födelsedatum 15 maj 1899( 1899-05-15 )
Födelseort Worcester Park , Surrey
Dödsdatum 27 september 1968 (69 år)( 1968-09-27 )
En plats för döden
Land Storbritannien
Vetenskaplig sfär metallvetenskap , fysik , kemi
Arbetsplats Storbritannien
Alma mater Oxford universitet
Utmärkelser och priser medlem av Royal Society of London Beilby-medalj och pris [d]

Hume-Rothery, William ( född  William Hume-Rothery , 15 maj 1899 , Worcester Park , Surrey - 27 september 1968 ) var en engelsk metallurg som gjorde ett betydande bidrag till studiet av kristallstrukturen hos metaller och legeringar . Han fastställde att kristallstrukturen hos legeringar bestäms av förhållandet mellan komponenternas atomradier , antalet valenselektroner och skillnaden i elektronegativitet , vilket gjorde det möjligt att formulera Hume-Rothery-reglerna som bestämmer mönstren för bildandet av fasta lösningar .

När han studerade legeringar baserade på silver , koppar och guld på 20-talet av XX-talet , upptäckte han ett antal faser (de så kallade elektroniska föreningarna ) , där förändringar i kristallstrukturen bestäms av det genomsnittliga antalet valenselektroner . Detta arbete var så allmänt accepterat inom metallvetenskapen att de elektroniska föreningar som upptäcktes av Hume-Rothery kallades Hume-Rothery-faser . Han bidrog till kristallkemin genom att formulera en regel som gör att man kan bestämma koordinationstalet för atomer i kristaller av enkla ämnen med en kovalent bindning ( kalkogener , halogener , grundämnen i kvävegruppen , kol , kisel , germanium , bor ).

Hume-Rothery regler är en uppsättning grundläggande regler som bestämmer förmågan hos ett kemiskt element att lösas upp i en metall för att bilda en fast lösning. Det finns två formuleringar av dessa regler som bestämmer möjligheten till bildning av substitution och interstitiell fasta lösningar.

För substitutionella fasta lösningar är Hume-Rothery-reglerna följande:

1. Löslighet är möjlig om kristallgittren för det lösta elementet och lösningsmedlet är samma;

2. Bildandet av en fast lösning är möjlig om atomradien för det lösta elementet skiljer sig med högst 15%;

3. Maximal löslighet uppnås om det lösta grundämnet och lösningsmedlet har samma valens, och metaller med lägre valens tenderar att lösas upp i metaller med högre valens.

4. Det lösta grundämnet och lösningsmedlet bör ha nära elektronegativitet, skillnaden bör inte överstiga 0,2-0,4, annars tenderar de aktuella grundämnena att bilda intermetalliska föreningar istället för fasta lösningar.

För solida lösningar är implementeringen av Hume-Rothery-regeln som följer:

1. En atom av ett löst grundämne måste ha en atomradie som är mindre än storleken på porhålen i lösningsmedlets kristallgitter, men vara större än storleken på minsta möjliga por - en tetraedrisk por, det vill säga Hagg regel måste uppfyllas;

2. Det lösta elementet och lösningsmedlet måste ha nära elektronegativitet.

På 1950-talet blev William Hume-Rothery grundaren av avdelningen för metallurgi (för närvarande avdelningen för metallurgi) vid University of Oxford .