Invar vs Kovar : différences et applications

Lorsqu'il s'agit de trouver des matériaux pour 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 l'Invar et le Kovar, le guide ci-dessous peut vous aider. Poursuivons la lecture.

Qu'est-ce que l'Invar ?

L'Invar est un alliage créé en combinant du nickel et du fer. Il contient 36 % de nickel et conserve des dimensions constantes sur des températures variées. Le coefficient de dilatation de ce matériau est faible, et il peut conserver sa ténacité et sa résistance aux températures cryogéniques.

Qu'est-ce que le Kovar ?

Le Kovar est un alliage qui combine du nickel et du cobalt. Il est hautement compatible avec le verre borosilicaté, ce qui le rend adapté à de nombreuses pièces électriques scellées. Il est utilisé dans les boîtiers métal-céramique et offre une excellente usinabilité.

Ainsi, créer des composants aux tolérances serrées est très facile avec le Kovar. Il offre une résistance à la corrosion chimique et aux chocs thermiques.

Différences entre l'Invar et le Kovar

La section ci-dessous détaille les différences entre les deux matériaux.

Invar vs Kovar : couleur

L'Invar est un alliage de fer et de nickel de couleur gris argent ; la couleur du Kovar est également gris argent, mais 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, soit 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 : résistance

La résistance à la traction de l'Invar est faible, de l'ordre de 500 MPa ; le Kovar, quant à lui, présente une résistance à la traction élevée de 700 MPa.

Invar vs Kovar : point de fusion

Le Kovar a un point de fusion légèrement plus élevé que l'Invar, soit 1430 degrés Celsius. Le point de fusion de l'Invar est de 1425 degrés Celsius.

Invar vs Kovar : conductivité thermique

L'Invar a une conductivité thermique modérée et une faible dilatation thermique. Le Kovar a une faible conductivité thermique mais une dilatation thermique qui correspond à celle de la céramique ou du verre.

Invar vs Kovar : conductivité électrique

La conductivité électrique de l'Invar est faible en raison de sa teneur élevée 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 a une résistance modérée à la corrosion et nécessite des couches protectrices lorsqu'il est soumis à des environnements difficiles. Le Kovar, quant à lui, a une meilleure résistance à la corrosion grâce à sa teneur en cobalt.

Invar vs Kovar : propriétés magnétiques

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 ; toutefois, lors du soudage, il convient de prendre des précautions, et la soudabilité du Kovar est parfaite.

Invar vs Kovar : recyclabilité

L'Invar offre une grande recyclabilité et est utilisé dans les industries où la durabilité est requise. Le Kovar, quant à lui, est également très 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 coûteux en raison de sa teneur en cobalt.

Tableau comparatif rapide de l'Invar et du Kovar

Le tableau ci-dessous présente en un coup d'œil la comparaison entre le Kovar et l'Invar.

Propriétés	Le Kovar	L'Invar
Composition	Fer, nickel et cobalt	Fer et nickel
Résistance	Résistance à la traction élevée	Résistance à la traction modérée
Résistance à la corrosion	Modérée	Modérée
Magnétique	Magnétique	Fortement magnétique
Soudabilité	Excellente	Bonne

Comment distinguer l'Invar et le Kovar ?

L'Invar et le Kovar se distinguent par leur composition et leurs propriétés. L'Invar est un alliage de fer et de nickel doté d'un faible coefficient de dilatation thermique. Il est choisi pour les applications exigeant une stabilité dimensionnelle lors des fluctuations de température.

Le Kovar, quant à lui, contient du fer, du nickel et du cobalt, et sa dilatation thermique peut s'accorder à celle des céramiques et du verre. Il est utilisé dans les applications d'étanchéité électrique. Il présente une dureté et une résistance élevées ainsi qu'une meilleure soudabilité.

Le magnétisme de l'Invar est élevé comparé à celui du Kovar.

Avantages et inconvénients de l'Invar et du Kovar

Les avantages et inconvénients du Kovar et de l'Invar sont les suivants :

L'Invar

• Il présente une grande stabilité sur une plage de températures variée.
• Les propriétés magnétiques de l'Invar sont également élevées.
• L'Invar est moins coûteux en raison de sa composition simple.
• Il convient aux procédés d'assemblage.

• La résistance à la traction de l'Invar est inférieure à celle du Kovar et il ne convient pas aux applications portantes.
• Il présente une résistance à la corrosion modérée et nécessite des couches protectrices dans les environnements hostiles.
• La conductivité électrique de l'Invar est faible, ce qui le rend inadapté aux applications électriques.

Le Kovar

• La dilatation thermique du Kovar est similaire à celle des céramiques et du verre.
• Il offre une dureté et une ténacité élevées pour les applications mécaniquement exigeantes.
• La résistance à la corrosion du Kovar est meilleure que celle de l'Invar.

• Le Kovar est plus cher que l'Invar car il contient du cobalt.
• Il est plus lourd que l'Invar, ce qui le rend inadapté aux applications sensibles au poids.
• Les propriétés magnétiques du Kovar sont limitées.

Applications de l'Invar et du Kovar

L'Invar et le Kovar ont diverses applications et peuvent être utilisés dans des secteurs similaires pour des produits différents. Ces deux matériaux comptent de nombreuses applications, présentées ci-dessous.

Aérospatiale et aviation

Invar : Il est utilisé pour la fabrication de pièces structurelles dans des applications soumises à des températures instables. Ces pièces servent 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 en Kovar sont l'avionique, les boîtiers de capteurs et les systèmes radar.

Électronique

Invar : L'Invar est utilisé dans le boîtier des circuits intégrés et d'autres composants microélectroniques.

Kovar : Il est utilisé dans le boîtier des semi-conducteurs et les circuits intégrés ; il contribue à la production de connecteurs et d'autres composants électroniques.

Médical

Invar : Le matériau Invar possède diverses propriétés uniques, ce qui le rend adapté aux applications médicales exigeant stabilité et précision. Il est utilisé dans les machines IRM et de tomodensitométrie.

Kovar : Le Kovar est utilisé pour fabriquer des boîtiers et des équipements médicaux.

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Conclusion

Lorsque vous choisissez entre le Kovar et l'Invar, vous devez déterminer 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.