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कॉपर और एल्युमिनियम को मिलाकर एक कॉपर-एल्युमिनियम एलॉय बनाया जा सकता है। एक मिश्र धातु एक मिश्रण है, और इसलिए इसका रासायनिक सूत्र नहीं है। हालांकि, बहुत अधिक तापमान के तहत, तांबा और एल्यूमीनियम एक ठोस समाधान बना सकते हैं। जब यह घोल ठंडा हो जाता है, तो इंटरमिटैलिक कंपाउंड CuAl2, या कॉपर एल्युमिनाइड, एक अवक्षेप के रूप में बन सकता है।
यौगिक और मिश्र
एक घटक का घटक तत्वों के बीच एक निश्चित अनुपात होता है। आपके पास कितना भी कंपाउंड क्यों न हो, विभिन्न परमाणुओं के बीच का अनुपात समान होता है। दूसरी ओर एक मिश्रण, इसके घटक तत्वों की अलग-अलग मात्रा को शामिल कर सकता है। एक धातु मिश्र धातु किसी भी अनुपात में दो या अधिक धातुओं का मिश्रण है। इसलिए, एक मिश्र धातु में रासायनिक सूत्र नहीं होता है। इसके बजाय, प्रतिशत के संदर्भ में मिश्र धातुओं का वर्णन किया गया है। जब धातुओं में से एक को जोड़ा जाता है तो ये प्रतिशत बदल सकते हैं।
ठोस उपाय
जब तांबे और एल्यूमीनियम को 550 डिग्री सेल्सियस (1,022 डिग्री फ़ारेनहाइट) तक गर्म किया जाता है, तो ठोस तांबा एक समाधान का निर्माण करते हुए, एल्यूमीनियम में भंग हो जाएगा। इस तापमान पर, तांबे-एल्यूमीनियम समाधान में वजन से 5.6 प्रतिशत तक तांबा हो सकता है। यह समाधान संतृप्त है; यह कोई और तांबे पकड़ सकता है। जैसे ही एक संतृप्त तांबा-एल्यूमीनियम समाधान ठंडा होता है, तांबे की घुलनशीलता कम हो जाती है और समाधान सुपरसैचुरेटेड हो जाता है। जब तांबे अंततः समाधान से बाहर निकलता है, तो यह इंटरमेटेलिक यौगिक CuAl2 बनाता है।
इंटरमेटेलिक यौगिक
प्रारंभिक समाधान बनने के बाद धीरे-धीरे इंटरमेटैलिक यौगिक CuAl2 बनता है। समय के साथ, तांबे के परमाणु प्रसार के कारण मिश्र धातु के माध्यम से आगे बढ़ सकते हैं। यह आंदोलन CuAl2 क्रिस्टल के गठन की ओर जाता है। इस यौगिक में हमेशा हर एक तांबे के परमाणु के लिए दो एल्यूमीनियम परमाणु होते हैं; वजन से यह 49.5 प्रतिशत एल्यूमीनियम है। इस निश्चित अनुपात के कारण, यौगिक का एक निश्चित रासायनिक सूत्र होता है।
तेजी से सख्त होना
एल्यूमीनियम में परमाणुओं के विशेष अभिविन्यास से परमाणुओं के विमानों के बीच फिसलन होती है। यह एक कम ताकत के लिए अनुवाद करता है। जब CuAl2 क्रिस्टल बनता है, तो यह फिसलन कम हो जाती है। इस प्रक्रिया को वर्षा सख्त कहा जाता है, और तांबे-एल्यूमीनियम मिश्र धातु की ताकत बढ़ाने में मदद करता है। निर्माता इस सख्त को अधिकतम करने के लिए समय के साथ तापमान को नियंत्रित कर सकते हैं।
कॉपर और एल्यूमीनियम के अन्य यौगिक
CuAl2 तांबे और एल्यूमीनियम का प्रमुख इंटरमेटेलिक यौगिक है। हालांकि, दो धातुएं इंटरमेटेलिक यौगिक CuAl और Cu9Al4 भी बना सकती हैं। CuAl2 के प्रारंभिक गठन के बाद ये यौगिक समय के साथ बन सकते हैं। इन अन्य यौगिकों का निर्माण तांबे के वर्षा के तापमान, समय और स्थल पर निर्भर करता है।