Le cuivre et l'aluminium peuvent être combinés pour former un alliage cuivre-aluminium. Un alliage est un mélange, et n'a donc pas de formule chimique. Cependant, à très haute température, le cuivre et l'aluminium peuvent former une solution solide. Lorsque cette solution se refroidit, le composé intermétallique CuAl2, ou l'aluminure de cuivre, peut se former sous la forme d'un précipité. Composés et alliages Un composé a un rapport fixe entre ses éléments constitutifs. Peu importe la quantité de composé que vous avez, le rapport entre les différents atomes est le même. Un mélange, d'autre part, peut impliquer des quantités variables de ses éléments constitutifs. Un alliage métallique est un mélange de deux métaux ou plus dans n'importe quel rapport. Par conséquent, un alliage n'a pas de formule chimique. Au lieu de cela, les alliages sont décrits en termes de pourcentages. Ces pourcentages peuvent changer lorsque plus d'un des métaux est ajouté.

Solution solide

Quand le cuivre et l'aluminium sont chauffés à 550 degrés Celsius (1022 degrés Fahrenheit), le cuivre solide se dissout dans le l'aluminium, formant une solution. A cette température, la solution de cuivre-aluminium peut contenir jusqu'à 5,6% de cuivre en poids. Cette solution est saturée; il ne peut plus contenir de cuivre. Lorsqu'une solution de cuivre-aluminium saturée se refroidit, la solubilité du cuivre diminue et la solution devient sursaturée. Lorsque le cuivre précipite finalement hors de la solution, il forme le composé intermétallique CuAl2.
<2> Composés intermétalliques

Le composé intermétallique CuAl2 se forme lentement après la création de la solution initiale. Au fil du temps, les atomes de cuivre peuvent se déplacer à travers l'alliage en raison de la diffusion. Ce mouvement conduit à la formation de cristaux de CuAl2. Ce composé contient toujours deux atomes d'aluminium pour chaque atome de cuivre; il est de 49,5% d'aluminium en poids. En raison de ce rapport fixe, le composé a une formule chimique définie.

Durcissement de la précipitation

L'orientation particulière des atomes dans l'aluminium conduit à un glissement entre les plans des atomes. Cela se traduit par une réduction de la force. Lorsque les cristaux de CuAl2 se forment, ce glissement est moindre. Ce processus est appelé durcissement par précipitation et aide à augmenter la résistance d'un alliage cuivre-aluminium. Les fabricants peuvent réguler la température au fil du temps pour maximiser ce durcissement.

Autres composés du cuivre et de l'aluminium

CuAl2 est le composé intermétallique dominant du cuivre et de l'aluminium. Cependant, les deux métaux peuvent également former les composés intermétalliques CuAl et Cu9Al4. Ces composés peuvent se former avec le temps après la formation initiale de CuAl2. La formation de ces autres composés dépend de la température, du moment et du site de la précipitation du cuivre.