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艾林瓦效應

鎖定
Elinvareffect因瓦效應(Invar effect )的一個方面,物質的彈性模量(切變模量)在 温度升高時基本不變,甚至增加的現象。該現象以彈性不變(elasticityinvariable)得名為Elinvareffect, 即艾林瓦效應。
中文名
艾林瓦效應
外文名
Elinvar effect
特    點
彈性不變
起    因
線磁致伸縮、體磁致伸縮

艾林瓦效應定義

艾林瓦效應
固態物質 固態物質
一般固態物質的彈性模量(切變模量)隨温度的升高而降低,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。

艾林瓦效應起因

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
定温度範圍內進行時,由於相變前後不同種類相具有不同的彈性模量,會在相變温度區間產生相應的
艾林瓦效應。由於相變温度區間比較小且受温度變化速率的影響(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-温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。

艾林瓦效應應用價值

艾林瓦效應有重要的應用價值,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-温度關係進行調整而獲得滿足各種性能要求的恆彈性合
金。

艾林瓦效應相關知識介紹

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 、彈性模量温度係數低、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,能在較高温度下工作,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。恆彈性合金在一定温度範圍內彈性模量幾乎不隨温
度變化 ,其典型合金是艾林瓦合金 ,這種合金在0~40℃的温度內,其彈性模量温度係數幾乎為零。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
感元件 ,如膜盒 、氣壓表盒 、壓力傳感器 ,以及精密彈簧、遊絲、音叉、延遲線等。
【恆彈性合金】
寬温度範圍恆彈性合金
產品特點: 功能材料研究所新研製成功的合金,在-55°C~+115°C温度範圍內,
頻率温度係數為-5~+5,機械品質係數Q大於20000,彈性模量E大於180Gpa。
產品用途: 主要用於振動筒壓力傳感器
高温恆彈性合金
產品特點: 具有較低的頻率温度係數和使用温度高的特點。
產品用途: 用於要求高温、恆彈的場所。
恆彈性合金 3J53 3J53Y 3J58 3J60 3J63
產品特點: 合金在-40°C~+80°C温度範圍內具有低的頻率温度係數和高機械品質係數。
產品用途: 製造機械濾波器振子、音叉、膜片和簧片等。