Tembaga dan aluminium dapat digabungkan untuk membentuk paduan tembaga-aluminium. Paduan adalah campuran, dan karenanya tidak memiliki rumus kimia. Namun, di bawah suhu yang sangat tinggi, tembaga dan aluminium dapat membentuk larutan padat. Ketika larutan ini mendingin, senyawa intermetalik CuAl2, atau tembaga aluminida, dapat terbentuk sebagai endapan.
Senyawa dan Paduan
Suatu senyawa memiliki perbandingan tetap antara unsur-unsur penyusunnya. Tidak peduli berapa banyak senyawa yang Anda miliki, rasio antara atom yang berbeda adalah sama. Campuran, di sisi lain, dapat melibatkan berbagai jumlah elemen penyusunnya. Paduan logam adalah campuran dua atau lebih logam dengan perbandingan berapa pun. Oleh karena itu, paduan tidak memiliki rumus kimia. Sebaliknya, paduan dijelaskan dalam persentase. Persentase ini dapat berubah ketika lebih dari satu logam ditambahkan.
Solusi Padat
Ketika tembaga dan aluminium dipanaskan hingga 550 derajat Celcius (1.022 derajat Fahrenheit), tembaga padat akan larut dalam aluminium, membentuk larutan. Pada suhu ini, larutan tembaga-aluminium dapat mengandung hingga 5,6 persen berat tembaga. Solusi ini jenuh; itu tidak bisa menahan tembaga lagi. Saat larutan tembaga-aluminium jenuh mendingin, kelarutan tembaga menurun dan larutan menjadi lewat jenuh. Ketika tembaga akhirnya mengendap dari larutan, ia membentuk senyawa intermetalik CuAl2.
Senyawa intermetalik
Senyawa intermetalik CuAl2 terbentuk perlahan setelah larutan awal dibuat. Seiring waktu, atom tembaga dapat bergerak melalui paduan karena difusi. Gerakan ini mengarah pada pembentukan kristal CuAl2. Senyawa ini selalu mengandung dua atom aluminium untuk setiap satu atom tembaga; itu adalah 49,5 persen aluminium berat. Karena rasio tetap ini, senyawa tersebut memiliki rumus kimia tertentu.
Pengerasan presipitasi
Orientasi khusus atom dalam aluminium menyebabkan tergelincir di antara bidang atom. Ini diterjemahkan menjadi kekuatan yang berkurang. Ketika kristal CuAl2 terbentuk, selip ini berkurang. Proses ini disebut pengerasan presipitasi, dan membantu meningkatkan kekuatan paduan tembaga-aluminium. Pabrikan dapat mengatur suhu dari waktu ke waktu untuk memaksimalkan pengerasan ini.
Senyawa Tembaga dan Aluminium Lainnya
CuAl2 adalah senyawa intermetalik yang dominan dari tembaga dan aluminium. Namun, kedua logam tersebut juga dapat membentuk senyawa intermetalik CuAl dan Cu9Al4. Senyawa ini dapat terbentuk dari waktu ke waktu setelah pembentukan awal CuAl2. Pembentukan senyawa lain ini tergantung pada suhu, waktu dan tempat pengendapan tembaga.