Hume Rothery regler

Hume-Rothery-reglerna 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 . De är uppkallade efter den engelske metallurgen som upptäckte dem, William Hume-Rothery .

Regler för substitutionella solida 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 ( och lösningsmedlet () skiljer sig med högst 15%:

r_{solute})

r_{lösningsmedel})

\%{\mbox{ difference}}=\left({\frac {(r_{solut}-r_{solvent})}{r_{solvent}}}\right)*100\leq 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 måste ha nära elektronegativitet (skillnaden bör inte överstiga 0,2-0,4), annars tenderar de aktuella grundämnena att bilda intermetalliska föreningar istället för fasta lösningar .

Regler för mellanliggande solida lösningar

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

1. En atom i ett löst grundämne måste ha en atomradie som är mindre än storleken på hålrummen (porerna) i lösningsmedlets kristallgitter, men vara större än storleken på minsta möjliga por - en tetraedrisk por , dvs. Hagg -regeln måste uppfyllas :

0.25\cdot {r_{solvent}}\leq {r_{solute}}\leq 0.59\cdot {r_{solvent}}

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