Zawartość
- Związki i stopy
- Solidne rozwiązanie
- Związki międzymetaliczne
- Hartowanie wytrącające się
- Inne związki miedzi i aluminium
Miedź i aluminium można łączyć, tworząc stop miedzi z aluminium. Stop jest mieszaniną, a zatem nie ma wzoru chemicznego. Jednak w bardzo wysokiej temperaturze miedź i aluminium mogą tworzyć stałe rozwiązanie. Po ochłodzeniu tego roztworu związek międzymetaliczny CuAl2 lub glinek miedzi może tworzyć się w postaci osadu.
Związki i stopy
Związek ma stały stosunek między jego składowymi elementami. Bez względu na to, ile masz związków, stosunek różnych atomów jest taki sam. Z drugiej strony, mieszanina może zawierać różne ilości składników. Stop metalu jest mieszaniną dwóch lub więcej metali w dowolnym stosunku. Dlatego stop nie ma wzoru chemicznego. Zamiast tego stopy opisano w kategoriach procentowych. Te wartości procentowe mogą ulec zmianie po dodaniu jednego z metali.
Solidne rozwiązanie
Gdy miedź i aluminium zostaną ogrzane do 550 stopni Celsjusza (1022 stopni Fahrenheita), stała miedź rozpuści się w aluminium, tworząc roztwór. W tej temperaturze roztwór miedziowo-aluminiowy może zawierać do 5,6 procent wagowych miedzi. Ten roztwór jest nasycony; nie może już pomieścić miedzi. Gdy nasycony roztwór miedzi-aluminium stygnie, rozpuszczalność miedzi maleje, a roztwór staje się przesycony. Kiedy miedź ostatecznie wytrąca się z roztworu, tworzy związek międzymetaliczny CuAl2.
Związki międzymetaliczne
Związek międzymetaliczny CuAl2 tworzy się powoli po utworzeniu początkowego roztworu. Z biegiem czasu atomy miedzi mogą przemieszczać się w stopie z powodu dyfuzji. Ten ruch prowadzi do tworzenia kryształów CuAl2. Ten związek zawsze zawiera dwa atomy glinu na każdy atom miedzi; jest to 49,5 procent masy aluminium. Ze względu na ten ustalony stosunek związek ma określony wzór chemiczny.
Hartowanie wytrącające się
Szczególna orientacja atomów w aluminium prowadzi do poślizgnięcia się między płaszczyznami atomów. Przekłada się to na zmniejszoną siłę. Gdy tworzą się kryształy CuAl2, poślizg ten zmniejsza się. Proces ten nazywa się hartowaniem wydzieleniowym i pomaga zwiększyć wytrzymałość stopu miedzi z aluminium. Producenci mogą regulować temperaturę w czasie, aby zmaksymalizować to utwardzenie.
Inne związki miedzi i aluminium
CuAl2 jest dominującym związkiem międzymetalicznym miedzi i glinu. Jednak dwa metale mogą również tworzyć związki międzymetaliczne CuAl i Cu9Al4. Związki te mogą tworzyć się w czasie po początkowym utworzeniu CuAl2. Powstawanie tych innych związków zależy od temperatury, czasu i miejsca wytrącania miedzi.