Invar vs Kovar : Différences et applications
Lorsqu'il s'agit de rechercher des matériaux à utiliser dans différentes applications, la liste est longue ; parmi ceux-ci, l'utilisation de l'invar et du kovar est également assez courante.
Si vous démarrez un nouveau projet et souhaitez connaître les différences entre Invar et Kovar, le guide ci-dessous peut vous aider. Alors, lisons.
Qu'est-ce que l'Invar ?
L'invar est un alliage créé en combinant le nickel et le fer. Il contient 36% de nickel et présente des dimensions constantes à différentes températures. Le coefficient de dilatation de ce matériau est faible et il peut conserver sa ténacité et sa résistance à des températures cryogéniques.
Qu'est-ce que Kovar ?
Le kovar est un alliage composé de nickel et de cobalt. Il est très compatible avec le verre borosilicaté, ce qui le rend approprié pour de multiples pièces électriques scellées. Il est utilisé dans les boîtiers métallo-céramiques et offre une excellente usinabilité.
Il est donc très facile de créer des composants avec des tolérances serrées avec le Kovar. Il offre une résistance à la corrosion chimique et aux chocs thermiques.
Différences entre Invar et Kovar
La section ci-dessous présente en détail les différences entre les deux matériaux.
Invar vs Kovar : Couleur
Invar est un alliage de fer et de nickel de couleur gris argenté ; la couleur du Kovar est également gris argenté, mais elle est un peu plus brillante en raison de la présence de cobalt.
Invar vs Kovar : Densité
La densité de l'invar est inférieure à celle du Kovar, qui est d'environ 8,1 g/cm3 ; la densité du Kovar est de 8,36 g/cm3.
Invar vs Kovar : Dureté
La dureté de l'invar est plus faible, environ 160 HB, et celle du kovar est d'environ 210 HB.
Invar vs Kovar : Force
La résistance à la traction de l'invar est faible, de l'ordre de 500 MPa, alors que celle du kovar est élevée, de l'ordre de 700 MPa.
Invar vs Kovar : Point de fusion
Kovar a un point de fusion légèrement plus élevé que celui de l'Invar, à savoir 1430 degrés Celsius. Le point de fusion de l'Invar est de 1425 degrés Celsius.
Invar vs Kovar : Propriété de conduction de la chaleur
L'Invar a une conductivité thermique modérée et une faible dilatation thermique. Le Kovar a une faible conductivité thermique, mais sa dilatation thermique correspond à celle de la céramique ou du verre.
Conductivité électrique Invar vs. Kovar
La conductivité électrique de l'invar est faible en raison de sa forte teneur en nickel. Le kovar a une conductivité électrique élevée et est destiné à des environnements spécialisés.
Invar vs Kovar : Résistance à la corrosion
L'Invar présente une résistance modérée à la corrosion et nécessite des couches de protection lorsqu'il est soumis à des environnements difficiles. Le Kovar, quant à lui, résiste mieux à la corrosion car il contient du cobalt.
Invar vs Kovar : Propriété magnétique
Le Kovar et l'Invar sont tous deux magnétiques par nature, mais l'Invar offre un magnétisme plus élevé que le Kovar.
Invar vs Kovar : Soudabilité
L'Invar est un matériau hautement soudable, mais il faut faire preuve de prudence lors du soudage ; la soudabilité du Kovar est sans faille.
Invar vs Kovar : Recyclabilité
L'Invar offre une grande recyclabilité et est utilisé dans les industries où la durabilité est nécessaire. Le Kovar, quant à lui, est également hautement recyclable, mais il n'est pas couramment réutilisé.
Invar vs Kovar : Coût
L'Invar a une composition simple et est donc abordable ; le Kovar est cher parce qu'il contient du cobalt.
Tableau de comparaison rapide entre Invar et Kovar
Le tableau ci-dessous donne un aperçu de la comparaison entre Kovar et Invar.
| Propriétés | Kovar | Invar |
| Composition | Fer, nickel et cobalt | Fer et nickel |
| La force | Résistance élevée à la traction | Résistance modérée à la traction |
| Résistance à la corrosion | Modéré | Modéré |
| Magnétique | Magnétique | Hautement magnétique |
| Soudabilité | Excellent | Bon |
Comment distinguer Invar et Kovar ?
L'Invar et le Kovar se distinguent par leur composition et leurs propriétés. L'Invar est un alliage de fer et de nickel qui présente un faible coefficient de dilatation thermique. Il est choisi pour les applications qui nécessitent une stabilité dimensionnelle en cas de fluctuations de température.
Kovar, quant à lui, a ferIl peut correspondre à la dilatation thermique de l'aluminium, du nickel et du cobalt. céramique et le verre. Il est utilisé dans les applications électriques d'étanchéité. Il présente une dureté et une résistance élevées et une soudabilité améliorée.
Le magnétisme de l'Invar est élevé par rapport à celui du Kovar.
Avantages et inconvénients de l'Invar par rapport au Kovar
Les avantages et les inconvénients du Kovar et de l'Invar sont les suivants :
Invar
Avantages
- Il présente une grande stabilité dans une gamme de températures variées.
- Les propriétés magnétiques de l'invar sont également élevées.
- L'Invar est moins cher en raison de sa composition simple.
- Il convient aux processus d'assemblage.
Inconvénients
- La résistance à la traction de l'Invar est inférieure à celle du Kovar et ne convient pas aux applications porteuses.
- Il présente une résistance modérée à la corrosion et nécessite des couches de protection dans les environnements difficiles.
- La conductivité électrique de l'Invar est faible, ce qui le rend inadapté aux applications électriques.
Kovar
Avantages
- La dilatation thermique du Kovar est similaire à celle des céramiques et du verre.
- Il offre une dureté et une résistance élevées pour les applications exigeantes sur le plan mécanique.
- La résistance à la corrosion du Kovar est meilleure que celle de l'Invar.
Inconvénients
- Le Kovar est plus cher que l'Invar car il contient du cobalt.
- Il est plus lourd que l'Invar, ce qui le rend instable pour les applications sensibles au poids.
- Les propriétés magnétiques du Kovar sont limitées.
Applications d'Invar et de Kovar
Invar et Kovar ont des applications variées et peuvent être utilisés dans des industries similaires pour des produits différents. Il existe de nombreuses applications pour ces deux matériaux, qui sont présentées ci-dessous.
Aérospatiale et aviation
Invar : Il est utilisé pour la fabrication de pièces structurelles dans des applications où les températures ne sont pas stables. Ces pièces sont utilisées dans les gyroscopes et les structures de satellites.
Kovar : Le Kovar est utilisé pour fabriquer des pièces destinées à des environnements extrêmes. Les pièces aérospatiales fabriquées à l'aide de Kovar sont des pièces d'avionique, des ensembles de capteurs et des systèmes radar.
Électronique
Invar : L'Invar est utilisé dans l'emballage des circuits intégrés et d'autres pièces microélectroniques.
Kovar : Il est utilisé dans l'emballage des semi-conducteurs et les circuits intégrés ; il contribue à la production de connecteurs et d'autres produits électroniques.
Médical
Invar : Le matériau invar possède diverses propriétés uniques et convient donc aux applications médicales qui requièrent stabilité et précision. Il est utilisé dans les appareils d'IRM et de tomodensitométrie.
Kovar : Le kovar est utilisé pour la fabrication de logements et d'équipements médicaux.
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Conclusion
Pour choisir entre le Kovar et l'Invar, il faut identifier l'adéquation de chaque type de matériau à l'application en fonction de leur pertinence. Le guide ci-dessus a dû vous fournir une comparaison détaillée des deux matériaux et de leurs différences.
