
【机】 invar steel
constant; lasting; permanent; usual
model; pattern
steel
【化】 steel
【医】 steel
恒范钢(Invar Steel)是一种具有极低热膨胀系数的特殊合金钢,在精密仪器和温度敏感领域应用广泛。以下从汉英词典角度对其详细解释:
英文术语Invar 为商标名(注册于1897年),源自invariable(不变的),专业定义为:
"镍铁基合金(Ni-Fe alloy),典型成分为镍36%,铁63.5%,碳0.5%,在室温至230℃范围内热膨胀系数低于1.2×10⁻⁶/K"
(来源:ASM International《金属手册》)
性能指标 | 数值 | 对比普通钢 |
---|---|---|
热膨胀系数 | 0.6-1.2×10⁻⁶/K | 仅为碳钢的1/10 |
居里温度 | 280℃ | 高于多数软磁合金 |
密度 | 8.1 g/cm³ | 低于不锈钢(7.9g/cm³) |
弹性模量 | 140 GPa | 与铸铁相当 |
用于激光干涉仪基架、天文望远镜支架,确保温度波动下微米级尺寸稳定(来源:NIST技术报告)。
芯片封装基板材料,解决半导体与金属基体热失配问题(IEEE电子封装期刊)。
卫星天线支撑结构材料,避免轨道温度交变(-180℃至+150℃)引起的形变。
其低膨胀特性源于镍铁合金的磁性补偿效应: $$ alphaL = alpha{ph} + alpha_m $$ 其中$alpham$为磁致伸缩贡献的负膨胀项,在居里温度以下抵消晶格热膨胀$alpha{ph}$(来源:Springer《合金物理》ISBN 978-3-540-49339-0)。
注:当前主流牌号包括Invar 36(Fe-36Ni)、Super Invar(Fe-31Ni-5Co),后者在-60℃至+60℃范围膨胀系数可降至0.3×10⁻⁶/K。
恒范钢(又称殷瓦钢、因瓦合金)是一种特殊的镍钢合金,其名称来源于英文“invar steel”的音译。以下从多个角度详细解释该词:
材料特性
主要成分为含镍36%的钢合金,其核心特性是极低的热膨胀系数。在-50℃至100℃的温度范围内几乎保持固定长度,这种现象被称为“因瓦效应”。这种特性使其成为精密仪器和工程中关键材料。
发明背景
由瑞士科学家夏尔·纪尧姆于1896年发明,该成果直接推动了他在1920年获得诺贝尔物理学奖。该合金的发现解决了当时工业领域因温度变化导致材料形变的问题。
应用领域
其他名称与翻译
英文对应为“invar steel”,在不同语境中也被称为不变钢、殷钢。中文“恒范”二字体现了其“恒定范式”的特性,与材料稳定性相关。
注:尽管提供了内燃机应用案例,但因来源权威性较低,建议在实际工程应用中参考更权威的技术资料。
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