Conţinut
- Compuși și aliaje
- Solutie solida
- Compuși intermetalici
- Precipitații Întărire
- Alți compuși din cupru și aluminiu
Cupru și aluminiu pot fi combinate pentru a forma un aliaj de cupru-aluminiu. Un aliaj este un amestec și, prin urmare, nu are o formulă chimică. Cu toate acestea, sub temperaturi foarte ridicate, cupru și aluminiu pot forma o soluție solidă. Când această soluție se răcește, compusul intermetalic CuAl2, sau aluminura de cupru, se poate forma ca un precipitat.
Compuși și aliaje
Un compus are un raport fix între elementele sale constitutive. Indiferent cât de mult ai compus ai, raportul dintre diferiți atomi este același. Pe de altă parte, un amestec poate implica cantități diferite ale elementelor sale constitutive. Un aliaj metalic este un amestec de două sau mai multe metale în orice raport. Prin urmare, un aliaj nu are o formulă chimică. În schimb, aliajele sunt descrise în termeni de procente. Aceste procente se pot modifica atunci când se adaugă mai multe dintre metale.
Solutie solida
Când cupru și aluminiu sunt încălzite la 550 de grade Celsius (1.022 grade Fahrenheit), cuprul solid se va dizolva în aluminiu, formând o soluție. La această temperatură, soluția de cupru-aluminiu poate conține până la 5,6 procente de cupru în greutate. Această soluție este saturată; nu mai poate ține cupru. Pe măsură ce o soluție saturată de cupru-aluminiu se răcește, solubilitatea cuprului scade și soluția devine suprasaturată. Când cuprul în cele din urmă precipită din soluție, acesta formează compusul intermetalic CuAl2.
Compuși intermetalici
Compusul intermetalic CuAl2 se formează lent după crearea soluției inițiale. În timp, atomii de cupru se pot deplasa prin aliaj datorită difuziei. Această mișcare duce la formarea de cristale CuAl2. Acest compus conține întotdeauna doi atomi de aluminiu pentru fiecare atom de cupru; este de 49,5% din aluminiu în greutate. Datorită acestui raport fix, compusul are o formulă chimică certă.
Precipitații Întărire
Orientarea particulară a atomilor din aluminiu duce la alunecarea între planurile atomilor. Aceasta se traduce printr-o rezistență redusă. Când se formează cristale CuAl2, acest alunecare este diminuată. Acest proces se numește întărirea precipitațiilor și ajută la creșterea rezistenței unui aliaj de cupru-aluminiu. Producătorii pot regla temperatura în timp pentru a maximiza această întărire.
Alți compuși din cupru și aluminiu
CuAl2 este compusul intermetalic dominant din cupru și aluminiu. Cu toate acestea, cele două metale pot forma de asemenea compuși intermetalici CuAl și Cu9Al4. Acești compuși se pot forma în timp după formarea inițială a CuAl2. Formarea acestor alți compuși depinde de temperatura, timpul și locul precipitațiilor de cupru.