Vsebina
- Spojine in zlitine
- Trdna raztopina
- Intermetalne spojine
- Strjevanje padavin
- Druge spojine bakra in aluminija
Baker in aluminij je mogoče kombinirati, da nastaneta zlitina bakra-aluminija. Zlitina je zmes in zato nima kemijske formule. Vendar lahko baker in aluminij pod zelo visoko temperaturo tvorita trdno raztopino. Ko se ta raztopina ohladi, se lahko oborina tvori intermetalna spojina CuAl2 ali bakreni aluminid.
Spojine in zlitine
Spojina ima fiksno razmerje med sestavnimi elementi. Ne glede na to, koliko spojine imate, je razmerje med različnimi atomi enako. Po drugi strani mešanica lahko vključuje različne količine sestavnih elementov. Kovinska zlitina je zmes dveh ali več kovin v katerem koli razmerju. Zato zlitina nima kemijske formule. Namesto tega so zlitine opisane v odstotkih. Ti odstotki se lahko spremenijo, če dodamo več ene od kovin.
Trdna raztopina
Ko se baker in aluminij segrejeta na 550 stopinj Celzija (1.022 stopinj Fahrenheita), se bo trdni baker raztopil v aluminiju in tvoril raztopino. Pri tej temperaturi lahko raztopina bakra-aluminija vsebuje do 5,6 mas.% Bakra. Ta raztopina je nasičena; ne vsebuje več bakra. Ko se nasičena raztopina bakra in aluminija hladi, se topnost bakra zmanjšuje in raztopina postane prenasičena. Ko se baker sčasoma obori iz raztopine, tvori intermetalno spojino CuAl2.
Intermetalne spojine
Intermetalna spojina CuAl2 se tvori počasi po nastanku začetne raztopine. Sčasoma se lahko bakrovi atomi zaradi difuzije premikajo skozi zlitino. To gibanje vodi k nastanku kristalov CuAl2. Ta spojina vedno vsebuje dva atoma aluminija na vsak atom bakra; je 49,5 mas.% aluminija. Zaradi tega fiksnega razmerja ima spojina dokončno kemijsko formulo.
Strjevanje padavin
Posebna orientacija atomov v aluminiju vodi do zdrsa med ravnmi atomov. To pomeni zmanjšano trdnost. Ko se tvorijo kristali CuAl2, se to zdrs zmanjša. Ta postopek se imenuje utrjevanje z padavinami in pomaga povečati trdnost bakro-aluminijeve zlitine. Proizvajalci lahko s časom uravnavajo temperaturo, da to utrjevanje čim bolj povečajo.
Druge spojine bakra in aluminija
CuAl2 je prevladujoča intermetalna spojina bakra in aluminija. Vendar lahko obe kovini tvorita tudi intermetalni spojini CuAl in Cu9Al4. Te spojine se lahko tvorijo sčasoma po začetni tvorbi CuAl2. Nastanek teh drugih spojin je odvisen od temperature, časa in mesta obarjanja bakra.