Правила Юм-Ротері

Пра́вила Юм-Ро́тері (Шаблон:Lang-en) — сукупність основних правил, що визначають здатність хімічного елемента розчинятись у металі з утворенням твердого розчину.

Загальна характеристика

Є дві групи формулювань цих правил, що визначають можливість утворення твердих розчинів заміщення і проникнення. Правила названо на честь англійського металознавця Вільяма Юм-Ротері, що їх сформулював.

Правила для твердих розчинів заміщення

Для твердих розчинів заміщення правила Юм-Ротері формулюються так:

1. Розчинність є можливою, якщо кристалічні ґратки розчиненого елемента і розчинника є однаковими.

2. Утворення твердого розчину можливе якщо атомні радіуси розчиненого елемента ($r_{\mathrm{s}}$) і розчинника ($r_{\mathrm{r}})$ різняться не більше, ніж на 15 %:

$M=\left(\frac{r_{\mathrm{s}}-r_{\mathrm{r}}}{r_{\mathrm{r}}}\right)\cdot 100\mathrm{\%}⩽15\mathrm{\%},$

3. Максимальна розчинність досягається, якщо елемент, який розчиняється і розчинник мають однакову валентність, причому метали з меншою валентністю краще розчиняють метали з більшою валентністю ніж навпаки.

4. Розчинений елемент і розчинник мають мати близьку електронегативність (різниця не має перевищувати 0,2…0,4), у протилежному випадку елементи, що розглядаються замість твердих розчинів схильні до утворення інтерметалічних сполук.

Правила для твердих розчинів проникнення

Для твердих розчинів проникнення правила Юм-Ротері такі:

1. Атом розчиненого елемента має мати атомний радіус ($r_{\mathrm{s}}$) менший, ніж розмір пустот (вакансій) у кристалічній ґратці розчинника, але бути більшим за розмір найменшої з можливих пор, тобто має виконуватись правило Геґґа (Шаблон:Lang-en):

$0,25\cdot r_{\mathrm{r}}\le r_{\mathrm{s}}\le 0,59\cdot r_{\mathrm{r}}$

2. Розчинений елемент і розчинник мають мати близьку електронегативність.

Література

• Шаблон:Книга
• Шаблон:Книга.
• Шаблон:Книга
• Шаблон:Книга