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El modelo de Miedema es un enfoque semi-empírico para estimar el calor de formación de aleaciones y compuestos metálicos sólidos o líquidos en el marco de cálculos termodinámicos para metales y minerales. [1] Fue desarrollado por el científico holandés Andries Rinse Miedema (15 de noviembre de 1933 - 28 de mayo de 1992) [2] mientras trabajaba en el Laboratorio Philips Natuurkundig . Puede proporcionar o confirmar datos de entalpía básicos necesarios para el cálculo de diagramas de fase de metales, a través de CALPHAD u otro método. [ se necesita más explicación ]

Historia

Miedema introdujo su enfoque en varios artículos, comenzando en 1973 en Philips Technical Review Magazine con "Un modelo simple para aleaciones". [3] [4]

Miedema describió su motivación con "Durante mucho tiempo se han buscado reglas confiables para el comportamiento de aleación de los metales. Existe la regla cualitativa que establece que cuanto mayor es la diferencia en la electronegatividad de dos metales, mayor es el calor de formación y, por lo tanto, la estabilidad". Luego está la regla de Hume-Rothery, que establece que dos metales que difieren en más del 15% en su radio atómico no formarán soluciones sólidas sustitutivas. Esta regla solo se puede usar de manera confiable (90% de éxito) para predecir una baja solubilidad; no puede predecir una buena solubilidad. El autor ha propuesto un modelo atómico simple, que es empírico como las otras dos reglas, pero sin embargo tiene una base física clara y predice el comportamiento de aleación de los metales de transición con precisión en el 98% de los casos. El modelo es muy adecuado para la presentación gráfica de los datos y, por lo tanto, es fácil de usar en la práctica ".

Las aplicaciones de bases web gratuitas incluyen Entall [5] y Miedema Calculator. [6] Este último fue revisado y mejorado en 2016, con una extensión del método. [7] [8] El programa Algol original [9] fue portado a Fortran . [10]

Clasificación guiada por la informática de sistemas de aleaciones binarias miscibles e inmiscibles

El enfoque de Miedema se ha aplicado a la clasificación de sistemas miscibles e inmiscibles de aleaciones binarias. Estos son relevantes en el diseño de aleaciones multicomponente. Una clasificación completa del comportamiento de la aleación para 813 sistemas de aleación binaria que consisten en metales de transición y lantánidos . [11] "Impresionantemente, la clasificación por el mapa de miscibilidad produce una sólida validación sobre la capacidad de la conocida teoría de Miedema (95% de acuerdo) y muestra un buen acuerdo con el método HTFP (90% de acuerdo)". [11] Estos resultados de 2017 demuestran que "una minería de datos guiada por la física de última generación puede proporcionar una vía eficiente para el descubrimiento de conocimientos en la próxima generación de diseño de materiales".[11]

Referencias

  1. ^ "Datos termodinámicos para tecnología mineral" (PDF) . 1984 . Consultado el 27 de noviembre de 2017 .[ enlace muerto ]
  2. ^ QHF Vrehen . "Instituto Huygens - Real Academia de las Artes y las Ciencias de los Países Bajos (KNAW): Levensbericht AR Miedema, en: Levensberichten en herdenkingen, 1993, Amsterdam" (PDF) . Dwc.knaw.nl . págs. 61–66 . Consultado el 28 de febrero de 2017 .
  3. ^ Miedema, AR (1973). "Un modelo simple para aleaciones. I. Reglas para el comportamiento de aleación de metales de transición" (PDF) . Revisión técnica de Philips . 33 : 149-160.
  4. ^ Miedema, AR (1973). "Un modelo simple para aleaciones. Il, La influencia de la ionicidad en la estabilidad y otras propiedades físicas de las aleaciones" (PDF) . Revisión técnica de Philips . 33 : 196–202.
  5. ^ "Calculadora de miedema de entalpía de formación estándar" . Entall.imim.pl . Consultado el 28 de febrero de 2017 .
  6. ^ "Bienvenido a >>> Calculadora de Miedema | Página de inicio organizada por el Dr. Zhang" . Zrftum.wordpress.com . Consultado el 28 de febrero de 2017 .
  7. ^ Zhang, RF; Zhang, SH; Él, ZJ; Jing, J .; Sheng, SH (2016). "Calculadora de Miedema: una plataforma termodinámica para predecir entalpías de formación de aleaciones en el marco de la teoría de Miedema". Comunicaciones de Física Informática . 209 : 58–69. Código bibliográfico : 2016CoPhC.209 ... 58Z . doi : 10.1016 / j.cpc.2016.08.013 .
  8. ^ Gokcen, NA (1986). "Apéndice B" (PDF) . Termodinámica estadística de aleaciones (presentación simple) . págs. 255–76. ISBN  978-1-4684-5053-8.
  9. ^ AK Niessen, FR de Boer, R. Boom, PF de Châtel, WCM Mattens, AR Miedema (1983). "Modelo de predicciones para la entalpía de formación de aleaciones de metales de transición II". Calphad . 7 (1 de enero a marzo): 51–70. doi : 10.1016 / 0364-5916 (83) 90030-5 .CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  10. ^ "Maleficio, errores y más física | Emre S. Tasci» Archivo del blog »Código de entalpía de Miedema et al. - 25 años después". hexbugsmorephysics.wordpress.com . Consultado el 6 de septiembre de 2020 .
  11. ^ a b c Zhang, RF; Kong, XF; Wang, HT; Zhang, SH; Legut, D .; Sheng, SH; Srinivasan, S .; Rajan, K .; Germann, TC (29 de agosto de 2017). "Una clasificación guiada por la informática de sistemas de aleación binaria miscibles e inmiscibles" . Informes científicos . 7 (1): 9577. doi : 10.1038 / s41598-017-09704-1 . ISSN 2045-2322 . PMC 5575349 . PMID 28851941 .   

Ver también

  • Diagrama de fases
  • Energía de Gibbs
  • CALPHAD
  • Compuesto intermetálico
  • Entalpía de mezcla
  • Termodinámica computacional