Sisältö
- Yhdisteet ja seokset
- Kiinteä ratkaisu
- Metallien väliset yhdisteet
- Sademäärän kovettuminen
- Muut kupari- ja alumiiniyhdisteet
Kupari ja alumiini voidaan yhdistää kupari-alumiiniseokseksi. Seos on seos, ja siksi sillä ei ole kemiallista kaavaa. Erittäin korkeassa lämpötilassa kupari ja alumiini voivat kuitenkin muodostaa kiinteän liuoksen. Kun tämä liuos jäähtyy, metallien välinen yhdiste CuAl2 tai kuparialuminidi voi muodostua saostumana.
Yhdisteet ja seokset
Yhdisteellä on kiinteä suhde sen muodostavien elementtien välillä. Riippumatta siitä kuinka paljon yhdistettä sinulla on, suhde eri atomien välillä on sama. Seos, toisaalta, voi sisältää vaihtelevia määriä sen rakenneosia. Metalliseos on kahden tai useamman metallin seos missä tahansa suhteessa. Siksi seoksella ei ole kemiallista kaavaa. Sen sijaan seokset kuvataan prosentteina. Nämä prosenttimäärät voivat muuttua, kun lisätään yhtä metallia.
Kiinteä ratkaisu
Kuparia ja alumiinia kuumennettaessa 550 celsiusasteeseen (1 022 fahrenheit-astetta), kiinteä kupari liukenee alumiiniin muodostaen liuoksen. Tässä lämpötilassa kupari-alumiiniliuos voi sisältää jopa 5,6 painoprosenttia kuparia. Tämä liuos on kyllästetty; se ei pidä enää kuparia. Kun tyydyttynyt kupari-alumiiniliuos jäähtyy, kuparin liukoisuus laskee ja liuos tulee ylikylläiseksi. Kun kupari saostuu lopulta liuoksesta, se muodostaa metallien välisen yhdisteen CuAl2.
Metallien väliset yhdisteet
Metallien välinen yhdiste CuAl2 muodostuu hitaasti alkuperäisen liuoksen luomisen jälkeen. Ajan myötä kupariatomit voivat liikkua lejeeringin läpi diffuusion vuoksi. Tämä liike johtaa CuAl2-kiteiden muodostumiseen. Tämä yhdiste sisältää aina kaksi alumiiniatomia kutakin kupariatomia kohden; se on 49,5 painoprosenttia alumiinia. Tämän kiinteän suhteen takia yhdisteellä on selvä kemiallinen kaava.
Sademäärän kovettuminen
Alumiinin atomien erityinen suuntaus johtaa liukumiseen atomien tasojen välillä. Tämä tarkoittaa alennettua lujuutta. Kun CuAl2-kiteet muodostuvat, tämä liukuminen vähenee. Tätä prosessia kutsutaan saostumisen kovettumiseksi, ja se auttaa lisäämään kupari-alumiiniseoksen lujuutta. Valmistajat voivat säätää lämpötilaa ajan myötä tämän kovettumisen maksimoimiseksi.
Muut kupari- ja alumiiniyhdisteet
CuAl2 on hallitseva kuparin ja alumiinin metalliyhdiste. Nämä kaksi metallia voivat kuitenkin myös muodostaa metallien välisiä yhdisteitä CuAl ja Cu9Al4. Nämä yhdisteet voivat muodostua ajan kuluessa CuAl2: n alustavan muodostumisen jälkeen. Näiden muiden yhdisteiden muodostuminen riippuu lämpötilasta, ajasta ja kuparin saostumispaikasta.