Obsah
- Zlúčeniny a zliatiny
- Pevné riešenie
- Intermetalické zlúčeniny
- Tvrdenie zrážok
- Ostatné zlúčeniny medi a hliníka
Meď a hliník môžu byť kombinované za vzniku zliatiny medi a hliníka. Zliatina je zmes, a preto nemá chemický vzorec. Avšak pri veľmi vysokej teplote meď a hliník môžu tvoriť pevný roztok. Keď sa tento roztok ochladí, môže sa ako zrazenina tvoriť intermetalická zlúčenina CuAl2 alebo aluminid medi.
Zlúčeniny a zliatiny
Zlúčenina má pevný pomer medzi svojimi základnými prvkami. Bez ohľadu na to, koľko zlúčeniny máte, pomer medzi rôznymi atómami je rovnaký. Na druhej strane zmes môže obsahovať rôzne množstvá svojich základných prvkov. Kovová zliatina je zmesou dvoch alebo viacerých kovov v akomkoľvek pomere. Zliatina preto nemá chemický vzorec. Namiesto toho sú zliatiny opísané v percentách. Tieto percentá sa môžu zmeniť, keď sa pridá jeden z kovov.
Pevné riešenie
Keď sa meď a hliník zahrejú na 550 stupňov Celzia (1 022 stupňov Fahrenheita), v hliníku sa rozpustí pevná meď a vytvorí sa roztok. Pri tejto teplote môže roztok meď-hliník obsahovať až 5,6 hmotnostných percent medi. Tento roztok je nasýtený; už nemôže obsahovať viac medi. Po ochladení nasýteného roztoku meď-hliník klesá rozpustnosť medi a roztok sa presýti. Keď sa meď nakoniec vylúči z roztoku, vytvorí intermetalickú zlúčeninu CuAl2.
Intermetalické zlúčeniny
Po vytvorení pôvodného roztoku sa intermetalická zlúčenina CuAl2 tvorí pomaly. V priebehu času sa atómy medi môžu šíriť zliatinou v dôsledku difúzie. Tento pohyb vedie k tvorbe kryštálov CuAl2. Táto zlúčenina vždy obsahuje dva atómy hliníka pre každý jeden atóm medi; je to 49,5 hmotnostných% hliníka. V dôsledku tohto stáleho pomeru má zlúčenina určitý chemický vzorec.
Tvrdenie zrážok
Osobitná orientácia atómov v hliníku vedie ku skĺznutiu medzi rovinami atómov. To vedie k zníženej pevnosti. Keď sa tvoria kryštály CuAl2, tento sklz sa zníži. Tento proces sa nazýva zrážacie kalenie a pomáha zvyšovať pevnosť zliatiny medi a hliníka. Výrobcovia môžu časom regulovať teplotu, aby maximalizovali toto tvrdenie.
Ostatné zlúčeniny medi a hliníka
CuAl2 je dominantnou intermetalickou zlúčeninou medi a hliníka. Tieto dva kovy však môžu tiež tvoriť intermetalické zlúčeniny CuAl a Cu9Al4. Tieto zlúčeniny sa môžu tvoriť v priebehu času po počiatočnej tvorbe CuAl2. Tvorba týchto ďalších zlúčenín závisí od teploty, času a miesta zrážania medi.