Медта и алуминият могат да се комбинират, за да образуват медно-алуминиева сплав. Сплавта е смес и следователно няма химична формула. При много висока температура обаче медта и алуминият могат да образуват твърд разтвор. Когато този разтвор се охлади, интерметалното съединение CuAl2 или меден алуминий може да се образува като утайка.
Съединения и сплави
Съединението има фиксирано съотношение между съставните му елементи. Без значение колко съединение имате, съотношението между различните атоми е еднакво. Сместа, от друга страна, може да включва различни количества от съставните си елементи. Металната сплав е смес от два или повече метала във всяко съотношение. Следователно сплавта няма химична формула. Вместо това сплавите се описват в проценти. Тези проценти могат да се променят, когато се добави повече от един от металите.
Твърдо решение
Когато медта и алуминият се нагрят до 550 градуса по Целзий (1022 градуса по Фаренхайт), твърдата мед ще се разтвори в алуминия, образувайки разтвор. При тази температура медно-алуминиевият разтвор може да съдържа до 5,6 процента тегло мед. Този разтвор е наситен; не може да побере повече мед. Тъй като наситеният медно-алуминиев разтвор се охлажда, разтворимостта на медта намалява и разтворът става пренаситен. Когато накрая медта се утаи от разтвора, тя образува интерметалното съединение CuAl2.
Интерметални съединения
Интерметалното съединение CuAl2 се образува бавно след създаването на първоначалния разтвор. С течение на времето медните атоми могат да се движат през сплавта поради дифузия. Това движение води до образуването на кристали CuAl2. Това съединение винаги съдържа два алуминиеви атома за всеки един меден атом; това е 49,5 процента тегловно алуминий. Поради това фиксирано съотношение, съединението има определена химическа формула.
Втвърдяване на валежите
Специалната ориентация на атомите в алуминия води до плъзгане между равнините на атомите. Това води до намалена якост. Когато се образуват кристали CuAl2, това приплъзване се намалява. Този процес се нарича втвърдяване чрез утаяване и спомага за увеличаване на якостта на медно-алуминиева сплав. Производителите могат да регулират температурата с течение на времето, за да увеличат максимално това втвърдяване.
Други съединения на мед и алуминий
CuAl2 е доминиращото интерметално съединение на мед и алуминий. Двата метала обаче могат да образуват и интерметални съединения CuAl и Cu9Al4. Тези съединения могат да се образуват с течение на времето след първоначалното образуване на CuAl2. Образуването на тези други съединения зависи от температурата, времето и мястото на утаяване на медта.