Правила Юма-Розери

Правила Юма-Розери, названные в честь Уильяма Хьюма-Ротери, представляют собой набор основных правил, которые описывают условия, при которых элемент может растворяться в металле, образуя твердый раствор. Есть два набора правил; один относится к твердым растворам замещения, а другой - к твердым растворам внедрения.

• 1 Правила замещения твердых растворов
• 2 правила внедрения твердых растворов
• 3 Правила твердого раствора для многокомпонентных систем
• 4 См. Также
• 5 ссылки
• 6 Дальнейшее чтение

Для твердых растворов замещения действуют следующие правила Юма-Розери:

1. Атомный радиус растворенного вещества и растворителя атомов должны отличаться не более чем на 15%:

   ${\ Displaystyle \% {\ t_dv {разница}} = \ left ({\ frac {r_ {solute} -r_ {растворитель}} {r_ {растворитель}}} \ right) \ times 100 \% \ leq 15 \%.}$

2. В кристаллические структуры растворенного вещества и растворителя, должны быть одинаковыми.
3. Полная растворимость происходит, когда растворитель и растворенное вещество имеют одинаковую валентность. Металл с большей вероятностью растворяет металл с более высокой валентностью, чем наоборот.
4. Растворенное вещество и растворитель должны иметь одинаковую электроотрицательность. Если разница электроотрицательностей слишком велика, металлы склонны образовывать интерметаллические соединения вместо твердых растворов.

Для интерстициальных твердых растворов, правила Юм-Розери являются:

1. Атомы растворенного вещества должны иметь меньший радиус, чем 59% радиуса атомов растворителя.
2. Растворенное вещество и растворитель должны иметь одинаковую электроотрицательность.
3. Фактор валентности: два элемента должны иметь одинаковую валентность. Чем больше разница в валентности между атомами растворенного вещества и растворителя, тем ниже растворимость.

По сути, правила Юма-Розери ограничены бинарными системами, которые образуют твердые растворы замещения или внедрения. Однако этот подход ограничивает оценку передовых сплавов, которые обычно являются многокомпонентными системами. Диаграммы свободной энергии (или фазовые диаграммы ) предлагают глубокие знания об ограничениях равновесия в сложных системах. По сути, правила Юма-Розери (и правила Полинга ) основаны на геометрических ограничениях. Аналогичным образом продвигаются правила Юма-Розери. Где они рассматриваются как критерий критического контакта, описываемый диаграммами Вороного. Это может облегчить построение теоретической фазовой диаграммы многокомпонентных систем.

• КАЛЬФАД
• Энтальпия смешения
• Энергия Гиббса
• Фазовая диаграмма

• Бхадешия, HKDH «Твердые решения: правила Юма-Ротери». Проверено 24 ноября 2007.

• Мизутани, Уичиро (2010). Правила Юма-Розери для структурно сложных фаз сплава. Тейлор и Фрэнсис. ISBN   978-1-4200-9058-1.