最近因瓦合金（Invar）大熱，詳見(jiàn)：三家世界級(jí)權(quán)威機(jī)構(gòu)“發(fā)聲”：中國(guó)寶武這一精品可鑄大國(guó)重器！

因瓦合金（Invar）是一種適用在LNG儲(chǔ)運(yùn)領(lǐng)域的高級(jí)合金，LNG則是液化天然氣（liquefied natural gas）的縮寫。

我們都知道氣體的儲(chǔ)運(yùn)效率是很低的，通過(guò)將在常壓下氣態(tài)的天然氣冷卻至-162℃，使之凝結(jié)成液體后，體積只有原來(lái)的1/600，大大提高了儲(chǔ)運(yùn)效率。

但是-162℃這個(gè)溫度太低了

低到什么程度呢？

南極大陸是地球上最寒冷的地方，其中又以東南極高原地區(qū)最為寒冷，年平均氣溫低達(dá)-57℃，地球上觀測(cè)到的最低氣溫為-89.6℃。

在這樣的低溫下，如果把一杯水潑向空中，落下來(lái)的是一片冰晶。

極低的溫度和內(nèi)外巨大的溫差對(duì)材料的組織穩(wěn)定性要求非常高，而普通的鋼鐵材料是無(wú)法勝任LNG儲(chǔ)存要求的。于是我們今天的主角因瓦合金（Invar）就華麗地登場(chǎng)了。

什么是因瓦合金

因瓦合金是一種組織穩(wěn)定性非常好的低膨脹合金，(Invar)為法文Invariability的縮寫，意思就是尺寸不變。

這種合金在20–100℃范圍的平均線膨脹系數(shù)低于1.2×10-6/℃，約為普通鋼的1/10。

因瓦合金的發(fā)明者

帥大叔 紀(jì)堯姆

（和紀(jì)曉嵐沒(méi)有半毛錢關(guān)系）

瑞士物理學(xué)家 紀(jì)堯姆（Charles Edouard Guillaume 1861-1938）當(dāng)時(shí)任職于國(guó)際計(jì)量局，研究標(biāo)準(zhǔn)尺用鉑銥合金的替代材料。

以前標(biāo)準(zhǔn)尺所用的材料是鉑銥合金，但鉑銥合金雖然穩(wěn)定性好但太過(guò)昂貴，需要尋找一種相對(duì)廉價(jià)的替代材料。

在研究期間，紀(jì)堯姆于1896年發(fā)明了FeNi36合金，也就是Invar合金（后來(lái)ASTM給它的材料編號(hào)為UNS K93600）。

發(fā)明一種新材料，并因此獲得諾貝爾獎(jiǎng)

紀(jì)堯姆因該發(fā)現(xiàn)榮獲1920年的諾貝爾獎(jiǎng)，這是繼德國(guó)物理學(xué)家倫琴（Wilhelm.Conrad.Roentgen）之后，第二個(gè)獲此殊榮的物理學(xué)家，也是冶金專業(yè)第一個(gè)獲此殊榮的科學(xué)家。

注：冶金專家獲得諾貝爾獎(jiǎng)是非常、非常不容易的，從這點(diǎn)也可以看出該發(fā)現(xiàn)的重要性。

因瓦效應(yīng)

因瓦合金的發(fā)明為物理學(xué)研究開(kāi)辟了一個(gè)新的領(lǐng)域，也因其特性而命名了一個(gè)新的定義——因瓦效應(yīng)。

因瓦效應(yīng)：在室溫附近尺寸幾乎不隨溫度變化的特征，被稱為因瓦效應(yīng)。

因瓦效應(yīng)是產(chǎn)生因瓦型合金和艾林瓦型合金的基礎(chǔ)，因此它的研究既有重要的理論意義，也有重要的實(shí)際價(jià)值。（雖然至今許多理論模型只能從不同側(cè)面對(duì)部分因瓦效應(yīng)的表現(xiàn)加以說(shuō)明。）

柴哥亂入：瑞士科學(xué)家+高穩(wěn)定性材料+尺寸幾乎不變，你想到了什么？沒(méi)錯(cuò)，就是瑞士鐘表。因瓦合金發(fā)明后，迅速地被應(yīng)用在高精度的瑞士機(jī)械鐘表中，許多高品質(zhì)的鐘表零件至今仍使用因瓦合金制造。

因瓦合金的用途

作為低膨脹合金，要求組織穩(wěn)定，F(xiàn)eNi36型Invar在接近-273℃時(shí)也能保持穩(wěn)定的奧氏體狀態(tài)，因而獲得最廣泛的應(yīng)用，其應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大同樣經(jīng)歷了比較長(zhǎng)的過(guò)程：

因瓦合金的發(fā)展歷程

典型Invar合金Invar 36 性能介紹

技術(shù)數(shù)據(jù)

化學(xué)成分（按照ASTM B 753（T-36））

不同溫度下的典型力學(xué)性能（退火態(tài)）

冷成形后的典型力學(xué)性能

物理性能：

密度：8.1 g/cm3

熔點(diǎn)：1430 °C

居里溫度：approx. 280 °C

比熱容：515 J/kg.K