Ход чтения

Инвар: история открытия, свойства и сферы применения

История науки и техники богата множеством значимых открытий, среди которых особое место занимает создание инвара — сплава железа и никеля. Этот материал обладает уникальным физическим свойством — практически нулевым коэффициентом теплового расширения. 

Создание инвара стало важным достижением в области физики и материаловедения, открыв новые перспективы в технологии и производстве точных приборов. Сплав остается актуальным и востребованным и сегодня, играя ключевую роль в современных технологиях и научных исследованиях.

История открытия инвара

Шарль Эжен Гийом (1861–1938) — известный французский физик и метролог. В конце XIX века он работал над проблемой создания эталона длины, который бы не зависел от температуры. Эталон длины был необходим для развития науки и техники, а также для обеспечения точности измерений в промышленности и торговле.

Гийом провел серию экспериментов с различными материалами и обнаружил, что сплав, состоящий из никеля и железа, обладает уникальным свойством — его температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР) очень мал и практически не зависит от температуры. Этот материал получил название инвар. В 1920 году Шарль Гийом был удостоен Нобелевской премии по физике за открытие инвара, из которого стало возможным изготавливать точные приборы и устройства.

Особенности свойств инвара

Инвар — это материал, который преимущественно состоит из никеля (его массовая доля составляет около 36%) и железа (содержится в количестве примерно 64%). Температуру плавления материала составляет +1425°C, плотность — 8130 кг/м³.

Основными физическими свойствами инвара являются:

  • очень низкий коэффициент температурного расширения — около 1,2×10⁻⁶°C⁻¹;
  • высокая прочность — в нагартованном состоянии предел прочности ленты составляет 930 МПа по ГОСТ 14080-78.

Эффект исчезновения теплового расширения происходит за счет компенсации ТКЛР магнитострикцией. То есть при намагничивании и размагничивании материала изменяются его линейные размеры и объем, что компенсирует тепловое расширение.

Применение инвара

Благодаря своим уникальным свойствам инвар широко используется в различных областях промышленности и науки:

  • Производство точных приборов и инструментов. Из инвара изготавливают эталоны длины, геодезические приборы, термометры и другие измерительные инструменты.
  • Часовая промышленность. Инвар используется в производстве часовых механизмов.
  • Медицина. Сплав применяют для изготовления имплантатов и протезов, так как инвар не вызывает отторжения организмом и не подвержен коррозии.
  • Космическая техника. Свойства инвара не изменяются в условиях вакуума и низких температур.
  • Микроэлектроника. Из инвара изготавливают подложки чипов, поверхности лазерных установок, волноводы.

Сплав обладает повышенной прочностью и упругостью, что позволяет изготавливать из него сложные конструкции и механизмы. Кроме того, инвар можно использовать для производства деталей любых размеров и форм, в том числе и в единичных экземплярах.

Сплавы с заданным ТКЛР производства ПЗПС

ПЗПС производит не только инвар (36Н), а также другие сплавы с заданным температурным коэффициентом линейного расширения, в том числе, 29НК и 42Н. Мы также занимаемся разработкой новых материалов и технологий производства в соответствии с техническими требованиями заказчиков. По вопросам сотрудничества и приобретения ленты из прецизионных сплавов необходимой толщины и ширины обращайтесь по указанному телефону или оставляйте заявки на сайте. Наши сотрудники свяжутся с вами и подробно ответят на ваши вопросы.

Продукция завода от 1 кг, сделайте пробный заказ сейчас.