基本介紹
定義,原理,分類,發現者,
定義
殷鋼效應
英文:invar effect
原理
當固體受熱,溫度升高時,由於固體中原子的非諧相互作用增強,固體的線度伸長,稱為熱膨脹。一般說來,固體受熱膨脹是一種普遍的現象。要使固體的熱膨脹係數在一定溫度範圍內減少,甚至趨近於零或變為負值(熱收縮),即要產生殷鋼效應,就必須利用固體的另一種與熱膨脹相反的熱收縮效應。一般利用的熱收縮效應是固體的磁效應,即交換磁致伸縮或體積磁致伸縮效應(見磁致伸縮),這就是當磁性材料在磁轉變溫度(居里點或奈耳點)以下從磁無序狀態轉變為磁有序(鐵磁性、亞鐵磁性或反鐵磁性)狀態時,其體積會隨著磁有序程度的增加而增大的效應(一種熱收縮效應)
分類
目前具有殷鋼效應的材料主要有(百分數原子):35Ni-65Fe,32Ni-64Fe-4Co(超殷鋼),37Fe-32Co-11Cr(不銹殷鋼)和非晶合金83Fe-17B等。
發現者
因發現鎳鋼合金的反常性及其在精密物理中的重要性,紀堯姆(Charles Edouard Guillaume 1861~1938)獲得了1920年度諾貝爾物理學獎。
紀堯姆在研究鐵鎳合金的過程中,發現一種含有24%的鎳和2%的鉻的鐵合金比組成它的鐵或鎳具有更好的可伸展性,而對於只含有鎳的鐵鎳合金,如果在合金中多加一些鎳,那么這種合金的伸展性比起組成它的金屬要差。在對鎳鐵合金進行了系統的研究後,他獲得了一種優質鎳鐵合金,並把它稱為殷鋼,這種合金含有36%的鎳,它主要的特徵是在加熱時膨脹係數很小,遠低於當時已知的任何一種金屬的膨脹係數,例如,只相當於鐵的膨脹係數的1/10,並且經過適當的回火、壓延和旋展後,均勻地保持一個零的膨脹係數。
他首次製成殷鋼後,便立刻發現這種合金具有廣泛的用途,特別是在鐘錶製造中具有特殊意義。1897年,他第一個把這種合金和其它鎳鐵合金套用於製造鐘錶。他還幫助解決了普通手錶的校正問題。此外,他還製成了殷鋼計量棒用於大地測量。