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구리 및 알루미늄은 구리-알루미늄 합금을 형성하기 위해 결합 될 수있다. 합금은 혼합물이므로 화학식이 없습니다. 그러나 매우 높은 온도에서 구리와 알루미늄은 고용체를 형성 할 수 있습니다. 이 용액이 냉각되면, 금속 간 화합물 CuAl2 또는 구리 알루미나 이드가 침전물로서 형성 될 수있다.
화합물 및 합금
화합물은 구성 성분들 사이에 고정 된 비율을 갖는다. 화합물의 양에 관계없이 다른 원자 간의 비율은 동일합니다. 한편, 혼합물은 다양한 양의 구성 성분을 포함 할 수있다. 금속 합금은 임의의 비율의 둘 이상의 금속의 혼합물이다. 따라서 합금에는 화학식이 없습니다. 대신, 합금은 백분율로 설명됩니다. 이 비율은 하나 이상의 금속이 추가 될 때 변경 될 수 있습니다.
고용체
구리와 알루미늄을 섭씨 550도 (화씨 1,022도)로 가열하면 고체 구리가 알루미늄에 용해되어 용액을 형성합니다. 이 온도에서, 구리-알루미늄 용액은 최대 5.6 중량 %의 구리를 함유 할 수있다. 이 용액은 포화 상태입니다. 더 이상 구리를 담을 수 없습니다. 포화 구리-알루미늄 용액이 냉각됨에 따라 구리의 용해도가 감소하고 용액이 과포화된다. 구리가 결국 용액으로부터 석출 될 때, 금속 간 화합물 CuAl2를 형성한다.
금속 간 화합물
초기 용액이 생성 된 후 금속 간 화합물 CuAl2가 천천히 형성된다. 시간이 지남에 따라 구리 원자는 확산으로 인해 합금을 통해 이동할 수 있습니다. 이 운동은 CuAl2 결정의 형성으로 이어진다. 이 화합물은 항상 하나의 구리 원자마다 두 개의 알루미늄 원자를 포함합니다. 49.5 중량 %의 알루미늄이다. 이 고정비로 인해, 화합물은 명확한 화학식을 갖는다.
석출 경화
알루미늄에서 원자의 특정 배향은 원자 평면 사이에서 미끄러짐을 초래한다. 이것은 감소 된 강도로 해석됩니다. CuAl2 결정이 형성 될 때,이 미끄러짐이 줄어든다. 이 과정을 석출 경화라고하며 구리-알루미늄 합금의 강도를 높이는 데 도움이됩니다. 제조업체는 시간이 지남에 따라 온도를 조절하여 이러한 경화를 극대화 할 수 있습니다.
구리와 알루미늄의 다른 화합물
CuAl2는 구리 및 알루미늄의 주요 금속 간 화합물이다. 그러나, 두 금속은 또한 금속 간 화합물 CuAl 및 Cu9Al4를 형성 할 수있다. 이들 화합물은 CuAl2의 초기 형성 후 시간이 지남에 따라 형성 될 수있다. 이들 다른 화합물의 형성은 온도, 시간 및 구리 침전 위치에 의존한다.