Invar é um grupo de ligas de níquel-ferro de baixa expansão térmica, consistindo principalmente de níquel e ferro (por exemplo, FeNi36). O nome Invar vem da palavra invariável, referindo-se à sua relativa falta de expansão ou contração com mudanças de temperatura. A liga Invar é dúctil e facilmente soldável, e a usinabilidade é semelhante ao aço inoxidável austenítico.
Invar é usado onde é necessária alta estabilidade dimensional, como instrumentos de precisão, relógios. Ligas com baixos coeficientes de expansão formam a parte essencial de bimetais e termostatos. O próprio Invar ainda é usado hoje em um grande número de eletrodomésticos, de ferros elétricos e torradeiras a fogões a gás e cortes de segurança contra incêndio. Os Invars também podem ser usados em vedações vidro-metal e componentes eletrônicos e de rádio. Quase todos os condensadores variáveis são feitos de Invar. Os suportes dos motores a jato são feitos de Invar para garantir rigidez com as mudanças de temperatura.
Coeficiente de Expansão Térmica de Invar
O coeficiente linear de expansão térmica do invar – FeNi36 de 25 a 105°C é de cerca de 1,2 x 10-6 K-1 (1,2 ppm/°C).
O coeficiente linear de expansão térmica de constantan de 25 a 105°C é 14,9 x 10-6 K-1.
A expansão térmica é geralmente a tendência da matéria de mudar suas dimensões em resposta a uma mudança de temperatura. Geralmente é expresso como uma mudança fracionária no comprimento ou volume por unidade de mudança de temperatura. A expansão térmica é comum para sólidos, líquidos e gases. Ao contrário dos gases ou líquidos, os materiais sólidos tendem a manter sua forma quando sofrem expansão térmica. Um coeficiente de expansão linear é geralmente empregado para descrever a expansão de um sólido, enquanto um coeficiente de expansão de volume é mais útil para um líquido ou gás.
O coeficiente de expansão térmica linear é definido como:
onde L é uma medida de comprimento particular e dL/dT é a taxa de mudança dessa dimensão linear por unidade de mudança de temperatura.
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