Содержание
- Соединения и Сплавы
- Твердый раствор
- Интерметаллические соединения
- Отверждение осадков
- Другие соединения меди и алюминия
Медь и алюминий могут быть объединены в медно-алюминиевый сплав. Сплав является смесью и поэтому не имеет химической формулы. Однако при очень высокой температуре медь и алюминий могут образовывать твердый раствор. Когда этот раствор остывает, интерметаллическое соединение CuAl2 или алюминид меди может образовывать осадок.
Соединения и Сплавы
Соединение имеет фиксированное соотношение между составляющими его элементами. Независимо от того, сколько соединения у вас есть, соотношение между различными атомами одинаково. С другой стороны, смесь может содержать различные количества составляющих ее элементов. Металлический сплав представляет собой смесь двух или более металлов в любом соотношении. Следовательно, сплав не имеет химической формулы. Вместо этого сплавы описываются в процентах. Эти проценты могут изменяться, когда добавляется больше одного из металлов.
Твердый раствор
Когда медь и алюминий нагреваются до 550 градусов по Цельсию (1022 градуса по Фаренгейту), твердая медь растворяется в алюминии, образуя раствор. При этой температуре медно-алюминиевый раствор может содержать до 5,6% меди по массе. Это решение является насыщенным; он не может держать больше меди. По мере охлаждения насыщенного медно-алюминиевого раствора растворимость меди уменьшается, и раствор становится перенасыщенным. Когда медь в конечном итоге выпадает в осадок из раствора, она образует интерметаллическое соединение CuAl2.
Интерметаллические соединения
Интерметаллическое соединение CuAl2 образуется медленно после создания исходного раствора. Со временем атомы меди могут перемещаться через сплав вследствие диффузии. Это движение приводит к образованию кристаллов CuAl2. Это соединение всегда содержит два атома алюминия на каждый атом меди; это 49,5 процента алюминия по весу. Из-за этого фиксированного соотношения соединение имеет определенную химическую формулу.
Отверждение осадков
Конкретная ориентация атомов в алюминии приводит к скольжению между плоскостями атомов. Это приводит к снижению силы. Когда образуются кристаллы CuAl2, это проскальзывание уменьшается. Этот процесс называется осаждением при отверждении и помогает повысить прочность медно-алюминиевого сплава. Производители могут регулировать температуру с течением времени, чтобы максимизировать это отверждение.
Другие соединения меди и алюминия
CuAl2 является доминирующим интерметаллическим соединением меди и алюминия. Однако два металла могут также образовывать интерметаллические соединения CuAl и Cu9Al4. Эти соединения могут образовываться со временем после начального образования CuAl2. Образование этих других соединений зависит от температуры, времени и места осаждения меди.