Maklumat tentang Bahan Aloi Invar

Sep 04, 2025 Tinggalkan pesanan

Penyesuaian, sememangnya, hampir semua pepejal dan cecair mengembang dengan meningkatkan suhu dan mengecut dengan menurunkan suhu, yang juga dikenali sebagai pengembangan haba. Fenomena pengembangan haba berlaku kerana Atom sesuatu bahan menjadi lebih cergas pada suhu yang lebih tinggi. Atom menjadi lebih cergas, lebih banyak ia terpisah antara satu sama lain dan dengan itu meningkatkan ruang antara setiap atom, dan semakin kurang ketumpatan kolektifnya, meningkatkan saiz bahan. Sepintas lalu, semua bahan lain lebih kurang mematuhi perubahan haba. Tetapi satu atau dua pengecualian adalah logam dalam bentuk serbuk yang dikenali sebagai Invar.

 

Aloi invar, juga dirujuk sebagai aloi pengembangan rendah atau keluli Yin, adalah aloi yang terdiri daripada besi (Fe) dan Nikel (Ni) dan juga dikenali sebagai aloi logam magnetik. Ia mempunyai komposisi 36% dan 64% dengan Ni dan Fe, masing-masing, pada suhu 1150 darjah s dalam struktur padu berpusat-muka. Aloi invar adalah sangat penting dari segi struktur, yang merupakan sifat terbesarnya, yang termasuk pekali pengembangan haba yang sangat rendah, pengembangan haba yang rendah, keliatan tinggi, pengurangan luas yang tinggi, kemuluran, serta keplastikan yang munasabah.

 

Apabila bercampur terma, besi dan nikel mengekalkan pengembangan terma positif secara individu, tetapi apabila digabungkan dalam nisbah dalaman tertentu, ia membentuk bahan yang, pada suhu dan rentang tekanan yang besar, mempamerkan hampir-pengembangan haba sifar. Ini ialah apa yang-dipanggil kesan Invar. Aloi invar paling berguna dalam aplikasi yang memerlukan ketepatan yang melampau, contohnya, pembuatan jam dan teleskop. Aplikasi ini adalah hasil langsung daripada kesan Invar. Pada tahun 1896, ahli fizik dan ahli metalurgi Switzerland Charles Edouard Guillaume menemui pengembangan CTE aloi Fe-Ni dan membuat kesimpulan bahawa ia mencapai tahap minimum apabila pecahan jisim Ni adalah kira-kira 36%. Beliau kemudiannya dianugerahkan Hadiah Nobel dalam Fizik 1920 kerana menemui aloi Invar dan membangunkan ukuran ketepatan daripadanya, sekali gus menjadi ahli metalurgi pertama yang dianugerahkan Hadiah Nobel dalam sejarah.

 

Aloi invar digunakan dalam pelbagai industri kerana, tidak seperti kebanyakan bahan, ia mempunyai pengembangan haba yang melampau. Ini adalah hasil daripada CTE mereka yang sangat rendah. Tingkah laku ini boleh dijelaskan demikian: apabila suhu aloi dalam cecair magnet meningkat, kemagnetan yang sebelum ini hadir secara beransur-ansur hilang. Oleh itu, keseimbangan antara penguncupan dan pengembangan mendominasi.


Pada masa ini, aloi Invar tradisional dihasilkan dalam bentuk tuangan, penggulungan, pemesinan dan goresan. Di samping itu, pengeluaran aloi Invar, yang digunakan dalam aplikasi khusus, menimbulkan satu set cabaran teknikal yang tinggi juga. Aloi invar bukan sahaja sukar untuk dicipta tetapi juga sukar untuk diproses. Aloi invar, misalnya, tidak boleh menjalani sebarang bentuk rawatan haba. Kekerasan yang rendah, keliatan yang hebat, dan keplastikan semuanya sangat meningkatkan kesukaran memotong. Proses pemotongan, khususnya, memerlukan banyak tenaga mekanikal serta menjana jumlah haba yang tidak mampan selain kehausan alatan yang berlebihan. Memenuhi piawaian pemesinan bahan kerja berketepatan tinggi-memerlukan jumlah permintaan proses yang luar biasa dan alatan-berprestasi tinggi.

 

Data menunjukkan bahawa aloi Invar digunakan dalam pengeluaran pelbagai produk instrumentasi, elektronik dan komunikasi seperti peranti optik, mikroskop, tiub gambar, skala panjang, rongga resonan, pandu gelombang, penjana frekuensi standard, giroskop, jam, kapasitor, teras kabel, tiub elektron, termokopel dan topeng logam. Penggunaannya meluas ke sektor aeroangkasa, di mana ia digunakan dalam satelit, penderia jauh angkasa lepas dan teleskop astronomi. Selain daripada bidang instrumentasi, elektronik dan komunikasi yang dinyatakan di atas, terdapat aloi Invar dalam acuan berketepatan tinggi, tangki simpanan kapal LNG, saluran paip pengangkutan LNG dan cecair hidrogen/oksigen cecair.

 

Invar alloy 2