艾林瓦效應

定義

艾林瓦效應

一般固態物質的彈性模量（切變模量）隨溫度的升高而降低，故艾林瓦效應又稱彈性反常。艾林瓦效應首先在具有因瓦反常的Fe－Ni二元合金中被發現。隨後，在其他鐵磁性合金，如多元

Fe－Ni合金、Co－Fe系合金；反鐵磁性合金，如Fe－Mn 合金、Cr基合金，順磁性合金，如Nb基合金、Nb－Ti

系合金；化合物，如SiO2、CoO、TeO2等和非晶態物質，如Fe－B、Fe－P、Fe－Si－B等非晶材料均發現了艾林

瓦效應。艾林瓦效應與因瓦效應一樣，成為材料科學研究的重要內容。

艾林瓦效應的起因如下：（1）由鐵磁性物質的線磁致伸縮、體磁致伸縮和力致磁致

伸縮產生，如各種鐵磁性恆彈性合金。（2）由鐵磁性－順磁性或反鐵磁性－順磁性轉變產生，如Fe－

50Ni、Fe－Mn、Mn－Cu和Cr基合金。（3）由相變（包括有序化轉變）產生，如Fe－18Ni合金。當相變在一

定溫度範圍內進行時，由於相變前後不同種類相具有不同的彈性模量，會在相變溫度區間產生相應的

艾林瓦效應。由於相變溫度區間比較小且受溫度變化速率的影響（熱滯後），此機制產生的艾林瓦效應

不能用於製造實用的恆彈性合金。（4）由彈性模量各向異性產生，如Nb、Pd、Nb－Ti、Pd－Cu合金強烈的

彈性模量各向異性會伴隨彈性模量－溫度關係的強烈各向異性，會在某些晶向上（如純Nb的〔111〕和

〔110〕）出現艾林瓦效應。這是強冷變形並出現擇優取向的Nb－Ti系合金具有恆彈性的基礎。目前還有

用電子理論解釋一些順磁性合金具有艾林瓦效應的觀點。

艾林瓦效應有重要的套用價值，是研製恆彈性合金的基礎。在具有艾林瓦效應的合金系中，用

合金化和工藝手段可以對材料的彈性模量－溫度關係進行調整而獲得滿足各種性能要求的恆彈性合

金。

【彈性合金】

具有顯著彈性特性的精密合金。彈性合金在靜態和交變載荷作用下有很強的抗微塑性變形能力和抗鬆弛特性，此外

還具有無磁性、硬度高、電阻率低、彈性模量溫度係數低、內耗小等性能。一般分為高彈性合金和恆彈性合金兩類。

前者彈性極限高，滯彈性效應低，耐熱性好，能在較高溫度下工作，主要有特殊高彈性合金、鐵基彈性合金和銅基彈性合

金。高彈性合金用於製造膜盒、膜片、彈簧片、高應力彈簧、發條等。恆彈性合金在一定溫度範圍內彈性模量幾乎不隨溫

度變化，其典型合金是艾林瓦合金，這種合金在0～40℃的溫度內，其彈性模量溫度係數幾乎為零。用艾林瓦合金製成

的手錶遊絲，免去了原來的補償件，使手錶的走時誤差減少1/4。恆彈性合金主要用來製造高精度的控制測量設備的敏