
【機】 invar steel
constant; lasting; permanent; usual
model; pattern
steel
【化】 steel
【醫】 steel
恒範鋼(Invar Steel)是一種具有極低熱膨脹系數的特殊合金鋼,在精密儀器和溫度敏感領域應用廣泛。以下從漢英詞典角度對其詳細解釋:
英文術語Invar 為商标名(注冊于1897年),源自invariable(不變的),專業定義為:
"鎳鐵基合金(Ni-Fe alloy),典型成分為鎳36%,鐵63.5%,碳0.5%,在室溫至230℃範圍内熱膨脹系數低于1.2×10⁻⁶/K"
(來源:ASM International《金屬手冊》)
性能指标 | 數值 | 對比普通鋼 |
---|---|---|
熱膨脹系數 | 0.6-1.2×10⁻⁶/K | 僅為碳鋼的1/10 |
居裡溫度 | 280℃ | 高于多數軟磁合金 |
密度 | 8.1 g/cm³ | 低于不鏽鋼(7.9g/cm³) |
彈性模量 | 140 GPa | 與鑄鐵相當 |
用于激光幹涉儀基架、天文望遠鏡支架,确保溫度波動下微米級尺寸穩定(來源:NIST技術報告)。
芯片封裝基闆材料,解決半導體與金屬基體熱失配問題(IEEE電子封裝期刊)。
衛星天線支撐結構材料,避免軌道溫度交變(-180℃至+150℃)引起的形變。
其低膨脹特性源于鎳鐵合金的磁性補償效應: $$ alphaL = alpha{ph} + alpha_m $$ 其中$alpham$為磁緻伸縮貢獻的負膨脹項,在居裡溫度以下抵消晶格熱膨脹$alpha{ph}$(來源:Springer《合金物理》ISBN 978-3-540-49339-0)。
注:當前主流牌號包括Invar 36(Fe-36Ni)、Super Invar(Fe-31Ni-5Co),後者在-60℃至+60℃範圍膨脹系數可降至0.3×10⁻⁶/K。
恒範鋼(又稱殷瓦鋼、因瓦合金)是一種特殊的鎳鋼合金,其名稱來源于英文“invar steel”的音譯。以下從多個角度詳細解釋該詞:
材料特性
主要成分為含鎳36%的鋼合金,其核心特性是極低的熱膨脹系數。在-50℃至100℃的溫度範圍内幾乎保持固定長度,這種現象被稱為“因瓦效應”。這種特性使其成為精密儀器和工程中關鍵材料。
發明背景
由瑞士科學家夏爾·紀堯姆于1896年發明,該成果直接推動了他在1920年獲得諾貝爾物理學獎。該合金的發現解決了當時工業領域因溫度變化導緻材料形變的問題。
應用領域
其他名稱與翻譯
英文對應為“invar steel”,在不同語境中也被稱為不變鋼、殷鋼。中文“恒範”二字體現了其“恒定範式”的特性,與材料穩定性相關。
注:盡管提供了内燃機應用案例,但因來源權威性較低,建議在實際工程應用中參考更權威的技術資料。
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