L’Invar est un groupe d’alliages nickel-fer à faible dilatation thermique constitués principalement de nickel et de fer (par exemple FeNi36). Le nom Invar vient du mot invariable, faisant référence à son manque relatif d’expansion ou de contraction avec les changements de température. L’alliage Invar est ductile et facilement soudable, et l’usinabilité est similaire à celle de l’acier inoxydable austénitique.
L’invar est utilisé là où une stabilité dimensionnelle élevée est requise, comme les instruments de précision, les horloges. Les alliages à faible coefficient de dilatation constituent l’essentiel des bimétalliques et des thermostats. L’invar lui-même est encore utilisé aujourd’hui dans un grand nombre d’appareils électroménagers, des fers à repasser et grille-pain électriques aux cuisinières à gaz et aux coupures de sécurité incendie. Les invars peuvent également être utilisés dans les joints verre-métal et les composants électroniques et radio. Presque tous les condenseurs variables sont en Invar. Les jambes de force des moteurs à réaction sont en Invar pour assurer la rigidité aux changements de température.
Coefficient de dilatation thermique de l’Invar
Le coefficient linéaire de dilatation thermique de l’invar – FeNi36 à 25 à 105 °C est d’environ 1,2 x 10-6 K-1 (1,2 ppm/°C).
Le coefficient linéaire de dilatation thermique du constantan entre 25 et 105 °C est de 14,9 x 10-6 K-1.
La dilatation thermique est généralement la tendance de la matière à changer ses dimensions en réponse à un changement de température. Il est généralement exprimé sous la forme d’un changement fractionnaire de longueur ou de volume par unité de changement de température. La dilatation thermique est courante pour les solides, les liquides et les gaz. Contrairement aux gaz ou aux liquides, les matériaux solides ont tendance à conserver leur forme lorsqu’ils subissent une dilatation thermique. Un coefficient de dilatation linéaire est généralement utilisé pour décrire la dilatation d’un solide, tandis qu’un coefficient de dilatation volumique est plus utile pour un liquide ou un gaz.
Le coefficient de dilatation thermique linéaire est défini comme suit:
où L est une mesure de longueur particulière et dL/dT est le taux de changement de cette dimension linéaire par unité de changement de température.
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Voir ci-dessus:
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