Hume-Rothery定律

定義

Hume-Rothery定律是指合金相的形成規律。“Hume Rothery準則”是物理冶金學中關於組元之間合金化以後物相選擇的重要理論依據。它闡述了原子尺寸、晶體結構、價電子濃度、電負性對元素之間形成固溶體的影響及其規律。

主要涉及的是固溶體和電子化合物，原乃Hume-Rothery根據實驗所建立的一些經驗規律，後來由能帶理論作了一定的闡明，並做了適當的修正和補充。

1.當組元原子尺寸差小於14~15%時，有利於形成較大固溶度(溶解度極限)的固溶體;大於15%時則不利於固溶；小於41%時，有利於形成填隙固溶體。

2.高價組元在低價組元中固溶度大於低價組元在高價組元中的固溶度,此規律通稱為相對價效應(relative valence effect)。

3.在以一價金屬為溶劑的固溶體中，溶質的價數愈高，則其固溶度愈小。

4.當合金系出現中間相時，中間相的穩定性愈大，則與之共存的固溶體的固溶度愈小。

5.固溶體的穩定性主要取決於其電子濃度。平均每個原子所具有的價電數，超過一定的電子濃度後，即不能再溶入溶質了。

6.一些中間相的形成主要取決於電子濃度,這些相即稱為電子化合物，只有當電子濃度達到一定值後,它們才會形成，並與一定的晶體結構相對應。