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因瓦合金材料的因瓦效应是如何形成

因瓦合金材料是工业生产中非常有价值的一种合金材料,因瓦合金材料发现比较早,而且因瓦合金材料也很早就被开发利用,目前因瓦合金材料的是出于在许多重要的行业的都有非常大的影响,因瓦合金材料的因瓦效应是如何发现的,以及人们利用因瓦合金材料的因瓦效应做了那些技术改进和调整,下面我们来分析一下因瓦合金材料的因瓦效应。

电热合金

因瓦合金自从19 世纪被发现以来,人们就被它的巨大的工业应用潜力和所蕴含的丰富的物理内容所吸引,因瓦效应的研究不仅是阐明金属及其合金、化合物磁性起源的重要途径,而且在精密仪器仪表、微波通讯、石油运输容器以及高科技产品等得到广泛的应用,因瓦合金也是许多冶金材料学家政力于开拓的新材料领域,其机理也是凝聚态物理学家尚待解决的难题。


1896年法国物理学家C.E.Guialme发现的一种奇妙的合金,这种合金在磁性温度即居里点附近热膨胀系数显著减少,出现所谓反常热膨胀现象,从而可以在室温附近很宽的温度范围内,或很小的甚至接近零的膨胀系数,呈面心立方结构,其牌号为4J36,它的中文名字叫殷钢,英文名字叫殷瓦合金( invar) ,意思是体积不变。

电热合金

因瓦合金材料绝大多数金属和合金都是在受热时体积膨胀,冷却时体积收缩,它们的热膨胀系数呈线性增大,但是元素周期表中的铁、镍、钴等过渡族元素组成的某些合金,由于它们的铁磁性,在一定的温度范围内,热膨胀不符合正常的膨胀规律,具有因瓦效应的反常热膨胀。例如, 4J36因瓦合金在居里点以上的热膨胀与一般合金相似,但在居里点以下形成反常热膨胀。试验表明,它的机理与化学成分及磁性有关。

电热合金

它在一定范围的线膨胀系数是由低膨胀和高膨胀两部分组成,含镍量在一定范围内的增减会引起铁、镍合金线膨胀系数的急剧变化。当合金中镍的含量趋近于36%时,合金热膨胀系数最低,从而可获得低到接近零值甚至负值的热膨胀系数。合金在居里温度以上(230℃)失去了磁性,膨胀系数变大,而在居里点附近热胀系数比正常的系数小,出现所谓的“负反常”现象。


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