Règles de Hume-Rothery
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En chimie, les règles de Hume-Rothery, du nom de William Hume-Rothery qui les a énoncées la première fois, donnent les conditions de base pour obtenir un alliage homogène avec solubilité totale à l'état solide (c'est-à-dire une solution solide). Il y a deux ensembles de règles, l'une pour les solutions solides de substitution et l'autre pour les solutions solides interstitielles.
Solutions solides de substitution
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Les règles pour les solutions solides de substitution sont[1] :
- Les éléments constituant l'alliage doivent avoir la même structure cristallographique (par exemple, élément cubique à faces centrées avec un autre élément cubique à faces centrées).
- Les atomes doivent avoir une taille voisine : leurs rayons ne doivent pas différer de plus de 15 %. Dans le cas contraire, la solubilité sera très limitée.
- La valence des deux éléments doit être identique (exemple : bismuth et antimoine).
- Le soluté et le solvant doivent posséder une électronégativité similaire. Si la différence est trop élevée, les métaux vont tendre à former un composé intermétallique plutôt qu'une solution solide.
Solutions solides interstitielles
[modifier | modifier le code]Les règles pour les solutions solides interstitielles sont[2] :
- Les atomes du soluté doivent être plus petits que les pores de la structure cristalline du solvant.
- Le soluté et le solvant doivent posséder une électronégativité similaire.
Notes et références
[modifier | modifier le code]- (en) H. K. D. H. Bhadeshia, « Solid Solutions: The Hume-Rothery Rules », Department of Materials Science and Metallurgy, Université de Cambridge, (consulté le )
- (en) Van Nostrand, Van Nostrand's Scientific Encyclopedia, John Wiley & Sons, Inc., , « Hume-Rothery Rules »
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