Varis ir aliuminis gali būti sujungti, kad gautų vario ir aliuminio lydinį. Lydinys yra mišinys, todėl neturi cheminės formulės. Tačiau esant labai aukštai temperatūrai varis ir aliuminis gali sudaryti kietą tirpalą. Šiam tirpalui atvėsus, tarpmetalinis junginys CuAl2 arba vario aluminidas gali susidaryti kaip nuosėdos.
Junginiai ir lydiniai
Junginys turi fiksuotą santykį tarp jo sudedamųjų elementų. Nesvarbu, kiek junginio turite, santykis tarp skirtingų atomų yra vienodas. Kita vertus, mišinyje gali būti skirtingi jo sudedamųjų elementų kiekiai. Metalo lydinys yra dviejų ar daugiau metalų mišinys bet kokiu santykiu. Todėl lydinys neturi cheminės formulės. Vietoj to, lydiniai apibūdinami procentais. Šie procentai gali pasikeisti, kai pridedama daugiau vieno iš metalų.
Kietas sprendimas
Kaitinant varį ir aliuminį iki 550 laipsnių Celsijaus (1022 laipsnių pagal Celsijų), kietasis varis ištirps aliuminyje ir sudarys tirpalą. Esant tokiai temperatūrai, vario-aliuminio tirpale vario gali būti iki 5,6% masės. Šis tirpalas yra prisotintas; jis nebeturi vario. Atvėsus prisotintam vario-aliuminio tirpalui, vario tirpumas mažėja, o tirpalas tampa prisotintas. Kai varis galiausiai iškrinta iš tirpalo, jis sudaro intermetalinį junginį CuAl2.
Tarpmetaliniai junginiai
Sukūrus pradinį tirpalą, intermetalinis junginys CuAl2 formuojasi lėtai. Laikui bėgant vario atomai dėl difuzijos gali judėti per lydinį. Šis judėjimas lemia CuAl2 kristalų susidarymą. Šiame junginyje visada yra du aliuminio atomai kiekvienam vario atomui; tai sudaro 49,5% aliuminio pagal svorį. Dėl šio fiksuoto santykio junginys turi apibrėžtą cheminę formulę.
Kritulių kietėjimas
Ypatinga aliuminio atomų orientacija veda į slydimą tarp atomų plokštumų. Tai reiškia sumažintą stiprumą. Kai susidaro CuAl2 kristalai, šis slydimas sumažėja. Šis procesas vadinamas kritulių kietėjimu ir padeda padidinti vario-aliuminio lydinio stiprumą. Gamintojai gali reguliuoti temperatūrą laikui bėgant, kad maksimaliai padidintų šį sukietėjimą.
Kiti vario ir aliuminio junginiai
CuAl2 yra dominuojantis intermetalinis vario ir aliuminio junginys. Tačiau šie du metalai taip pat gali sudaryti intermetalinius junginius CuAl ir Cu9Al4. Šie junginiai gali susidaryti laikui bėgant po pirminio CuAl2 susidarymo. Šių kitų junginių susidarymas priklauso nuo temperatūros, laiko ir vario nusėdimo vietos.
