インバー(Fe64/Ni36, Invar)の性質と用途

インバー(Fe64/Ni36, Invar)の性質と用途

インバー(Fe64/Ni36,Invar)は、一般的にFeNi36（米国では64FeNi）とも呼ばれ、熱膨張係数（CTEまたはα）が非常に低いことで有名なニッケルと鉄の合金です。 インバー(Invar)という名前は、温度変化に伴う膨張または収縮が比較的少ないことを意味する「不変」という言葉に由来しています。この合金の発見は、1895年にスイスの物理学者シャルルエドゥアールギヨームによって行われ、1920年にノーベル物理学賞を受賞しました。これにより、科学機器の改良が可能になりました。

他のニッケル鉄組成物と同様に、インバーは固溶体です。 つまり、単相合金です。 ある商用バージョンでは、約36％のニッケルと64％の鉄で構成されています。 インバーの範囲は、1961年にウェスティングハウスの科学者によって「30〜45原子パーセントのニッケル」と説明されました。

インバー(Invar)の一般的なグレードの熱膨張係数（αで示され、20°Cから100°Cの間で測定）は約1.2×10-6 K-1（1.2 ppm /°C）ですが、通常の鋼の値は約11〜15ppm/°Cです。超高純度グレード（<0.1％Co）は、0.62〜0.65ppm/°Cという低い値を容易に生成できます。一部の配合は、負の熱膨張（NTE）特性を示します。ある温度範囲で高い寸法安定性を示しますが、クリープする傾向があります。

インバー(Invar)は、精密機器、時計、耐震クリープゲージ、テレビのシャドウマスクフレーム、エンジンのバルブ、大型の航空構造物の型など、高い寸法安定性が必要な場合に使用されます。

その最初の用途の1つは、精密レギュレーター時計用の時計バランスホイールと振り子ロッドでした。当時、振り子時計は世界で最も正確な計時装置であり、計時精度の限界は時計の振り子の長さの熱的変動によるものでした。 1898年にインバー振り子を使用した最初の時計は、クレメンスリーフラーによって開発されました。リーフラーレギュレーター時計は、1日あたり10ミリ秒の精度を持ちます。1930年代まで、海軍天文台および全国時間サービスの主要な時間標準として機能しました。

土地測量において、一次（高精度）標高平準化を行う場合、使用する標尺（レベリングロッド）は、木材、ガラス繊維、その他の金属ではなく、インバーで作られています。インバー支柱は 一部のピストンでは、シリンダー内の熱膨張を制限するために使用されます。 航空宇宙用炭素繊維レイアップ金型用の大型複合材料構造の製造では、インバーを使用して、非常部品の製造を容易にします。

天文分野では、インバーは天体望遠鏡の寸法に敏感な光学系をサポートする構造部品として使用されています。 インバーの優れた寸法安定性により、天体望遠鏡は観測の精度と精度を大幅に向上させることができます。

インバー(Invar)の異常に低いCTEは、物理学者にとってとらえどころのないことが証明されています。鉄が豊富な面中心立方体のFe-Ni合金はすべて、さまざまな合金組成とともに強度で連続的に進化する測定された熱および磁気特性においてInvar異常を示します。 科学者たちは、Invarの挙動が顔面中心立方Fe-Ni系で発生する高磁性モーメントから低磁性モーメントへの直接的な結果であると提案したが、この理論は間違っていることが証明された。

 代わりに、低モーメント/高モーメント移行の前には、Fe-Fe磁気交換結合が観測された熱膨張異常を生成するために、右符号と大きさの大きな磁気ボリューム効果を持つ高磁気モーメントフラストレーション強磁性状態が現れます。

インバー(Fe64/Ni36, Invar)の利用と供給

インバー（Invar）はニッケル鋼合金（Nickel Steel Alloy）とも呼ばれ、独自の熱膨張係数としてよく知られています。 Invarという名前も、温度変化による熱膨張と収縮が比較的低いという固有語から出てきました。このインヴァーを発明したスイスの物理学者Charles Édouard Guillaumeは、インヴァーの発明でノーベル物理学賞を受け、これは科学的ツールの発展を可能にしたという評価を受けるほどインヴァーは独歩的で優れた合金です。

インバー(Fe64/Ni36, Invar)が使用されるのは、さまざまな温度でも部品のサイズが一定でなければならないさまざまな用途の材料です。主に精密機器、時計、地震クリープゲージ、テレビシャドウマスクフレーム、エンジンのバルブなど、高い寸法安定性と精密さが要求される場所で使用されます。また、土地測量で高精度高度レベリングを行う際に使用される水平固定ロッド、シリンダ内部の熱膨張を制限するためのピストンの材料などにも使用されます。

▨ Rod
Invar rod may contain Selenium as a free machining additive.
FE027902 Diameter . . . . . . . . . . . . . . . 1.6mm
Size Quantity
Web Code Length 1pc 2pcs 5pcs 10pcs 20pcs
225-611-857 100 mm GBP 76.00 GBP 86.00 GBP 105.00 GBP 128.00 GBP 168.00
093-917-546 200 mm GBP 82.00 GBP 95.00 GBP 119.00 GBP 148.00
974-061-304 500 mm GBP 94.50 GBP 113.00 GBP 147.00
227-999-972 1000 mm GBP 109.00 GBP 133.00
Typical Analysis : Ni 36%, Mn + Si + C <1%, Fe balance.
Invar rod may contain Selenium as a free machining additive.

▨ Tube
FE027200 Outside Diameter. . . . . . . . 2.2mm Wall Thickness. . . . . . . . . . 0.16mm
Inside Diameter . . . . . . . . . 1.88mm
Size Quantity
Web Code Length 1pc 2pcs 5pcs 10pcs 20pcs
041-133-244 100 mm GBP 106.00 GBP 129.00 GBP 181.00 GBP 251.00 GBP 400.00
141-659-957 200 mm GBP 123.00 GBP 152.00 GBP 218.00 GBP 368.00
707-494-780 500 mm GBP 155.00 GBP 199.00
436-846-348 1000 mm GBP 192.00 GBP 315.00

▨ Powder
FE026011 Max. Particle size . . . . . . . 45micron Condition. . . . . . . . . . . . . . . Atomised
Condition. . . . . . . . . . . . . . . Spherical
Quantity
Web Code Weight 1 Pot
921-665-984 50 g GBP 132.00
691-241-471 100 g GBP 167.00
985-483-858 200 g GBP 221.00
291-727-421 500 g GBP 389.00

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