O cobre e o alumínio podem ser combinados para formar uma liga de cobre-alumínio. Uma liga é uma mistura e, portanto, não possui uma fórmula química. No entanto, sob temperaturas muito altas, o cobre e o alumínio podem formar uma solução sólida. Quando esta solução esfria, o composto intermetálico CuAl2, ou alumineto de cobre, pode se formar como um precipitado.

Compostos e Ligas

Um composto tem uma relação fixa entre seus elementos constituintes. Não importa quanto de um composto você tenha, a proporção entre os diferentes átomos é a mesma. Uma mistura, por outro lado, pode envolver quantidades variáveis ​​de seus elementos constituintes. Uma liga de metal é uma mistura de dois ou mais metais em qualquer proporção. Portanto, uma liga não possui uma fórmula química. Em vez disso, as ligas são descritas em termos de porcentagens. Essas porcentagens podem mudar quando mais de um dos metais é adicionado.

Solução sólida

Quando cobre e alumínio são aquecidos a 550 graus Celsius (1.022 graus Fahrenheit), o cobre sólido se dissolve no alumínio, formando uma solução. A esta temperatura, a solução de cobre-alumínio pode conter até 5,6 por cento de cobre por peso. Esta solução está saturada; não pode conter mais cobre. Quando uma solução saturada de cobre e alumínio esfria, a solubilidade do cobre diminui e a solução torna-se supersaturada. Quando o cobre eventualmente se precipita da solução, ele forma o composto intermetálico CuAl2.

Compostos intermetálicos

O composto intermetálico CuAl2 se forma lentamente depois que a solução inicial é criada. Com o tempo, os átomos de cobre podem se mover através da liga devido à difusão. Este movimento leva à formação de cristais CuAl2. Este composto contém sempre dois átomos de alumínio para cada átomo de cobre; é de 49,5 por cento de alumínio em peso. Por causa dessa razão fixa, o composto tem uma fórmula química definida.

Endurecimento por Precipitação

A orientação particular dos átomos no alumínio leva a escorregar entre os planos dos átomos. Isso se traduz em uma força reduzida. Quando os cristais CuAl2 se formam, esse deslizamento é diminuído. Esse processo é chamado de endurecimento por precipitação e ajuda a aumentar a resistência de uma liga de cobre e alumínio. Os fabricantes podem regular a temperatura ao longo do tempo para maximizar este endurecimento.

Outros compostos de cobre e alumínio

CuAl2 é o composto intermetálico dominante de cobre e alumínio. No entanto, os dois metais também podem formar os compostos intermetálicos CuAl e Cu9Al4. Estes compostos podem se formar ao longo do tempo após a formação inicial de CuAl2. A formação destes outros compostos depende da temperatura, tempo e local da precipitação de cobre.