NộI Dung
- Hợp chất và hợp kim
- Giải pháp rắn
- Hợp chất intermetallic
- Kết tủa cứng
- Các hợp chất khác của đồng và nhôm
Đồng và nhôm có thể được kết hợp để tạo thành một hợp kim nhôm-đồng. Một hợp kim là một hỗn hợp, và do đó không có công thức hóa học. Tuy nhiên, dưới nhiệt độ rất cao, đồng và nhôm có thể tạo thành một dung dịch rắn. Khi dung dịch này nguội đi, hợp chất intermetallic CuAl2, hoặc aluminide đồng, có thể tạo thành kết tủa.
Hợp chất và hợp kim
Một hợp chất có tỷ lệ cố định giữa các yếu tố cấu thành của nó. Cho dù bạn có bao nhiêu hợp chất, tỷ lệ giữa các nguyên tử khác nhau là như nhau. Một hỗn hợp, mặt khác, có thể liên quan đến số lượng khác nhau của các yếu tố cấu thành của nó. Một hợp kim kim loại là hỗn hợp của hai hoặc nhiều kim loại ở bất kỳ tỷ lệ nào. Do đó, một hợp kim không có công thức hóa học. Thay vào đó, hợp kim được mô tả theo tỷ lệ phần trăm. Các tỷ lệ phần trăm này có thể thay đổi khi thêm một trong các kim loại được thêm vào.
Giải pháp rắn
Khi đồng và nhôm được nung nóng đến 550 độ C (1.022 độ F), đồng rắn sẽ hòa tan trong nhôm, tạo thành dung dịch. Ở nhiệt độ này, dung dịch nhôm-đồng có thể chứa tới 5,6 phần trăm trọng lượng. Giải pháp này đã bão hòa; nó không thể chứa thêm đồng. Khi dung dịch nhôm-đồng bão hòa nguội đi, độ hòa tan của đồng giảm và dung dịch trở nên siêu bão hòa. Khi đồng cuối cùng kết tủa ra khỏi dung dịch, nó tạo thành hợp chất intermetallic CuAl2.
Hợp chất intermetallic
Hợp chất intermetallic CuAl2 hình thành từ từ sau khi giải pháp ban đầu được tạo ra. Theo thời gian, các nguyên tử đồng có thể di chuyển qua hợp kim do khuếch tán. Chuyển động này dẫn đến sự hình thành các tinh thể CuAl2. Hợp chất này luôn chứa hai nguyên tử nhôm cho mỗi một nguyên tử đồng; nó là 49,5 phần trăm nhôm theo trọng lượng. Do tỷ lệ cố định này, hợp chất có công thức hóa học xác định.
Kết tủa cứng
Sự định hướng đặc biệt của các nguyên tử trong nhôm dẫn đến trượt giữa các mặt phẳng của các nguyên tử. Điều này chuyển thành một sức mạnh giảm. Khi các tinh thể CuAl2 hình thành, sự trượt này được giảm bớt. Quá trình này được gọi là làm cứng kết tủa, và giúp tăng cường độ của hợp kim nhôm-đồng. Các nhà sản xuất có thể điều chỉnh nhiệt độ theo thời gian để tối đa hóa quá trình đông cứng này.
Các hợp chất khác của đồng và nhôm
CuAl2 là hợp chất intermetallic chủ yếu của đồng và nhôm. Tuy nhiên, hai kim loại cũng có thể tạo thành các hợp chất intermetallic CuAl và Cu9Al4. Các hợp chất này có thể hình thành theo thời gian sau khi hình thành ban đầu CuAl2. Sự hình thành của các hợp chất khác này phụ thuộc vào nhiệt độ, thời gian và vị trí của kết tủa đồng.