Invar vs Kovar: Diferenças e aplicações
Quando se trata de procurar materiais para utilizar em diferentes aplicações, existe uma longa lista; entre estes, a utilização de invar e kovar é também bastante comum.
Se está a iniciar um novo projeto e quer saber as diferenças entre Invar e Kovar, o guia abaixo pode ajudá-lo. Então, vamos ler.
O que é o Invar?
O Invar é uma liga criada pela combinação de níquel e ferro. Tem 36% de níquel e tem uma dimensão consistente a várias temperaturas. O coeficiente de expansão deste material é baixo e pode manter a tenacidade e a resistência a temperaturas criogénicas.
O que é o Kovar?
O Kovar é uma liga que é uma combinação de níquel e cobalto. É altamente compatível com o vidro de borossilicato, o que o torna adequado para várias peças eléctricas seladas. É utilizada em embalagens de metal-cerâmica e oferece uma excelente maquinabilidade.
Assim, a criação de componentes com tolerâncias apertadas é muito fácil com o Kovar. Oferece resistência à corrosão química e ao choque térmico.
Diferenças entre o Invar e o Kovar
A secção seguinte destaca em pormenor as diferenças entre os dois materiais.
Invar vs Kovar: Cor
Invar é uma liga de ferro e níquel que consiste numa cor cinzento-prateada; a cor do Kovar é também cinzento-prateada, mas é um pouco mais brilhante devido à presença de cobalto.
Invar vs Kovar: Densidade
A densidade do invar é inferior à do Kovar, que é de cerca de 8,1 g/cm3; a densidade do Kovar é de 8,36 g/cm3.
Invar vs Kovar: Dureza
A dureza do invar é inferior, cerca de 160 HB, e a dureza do kovar é de cerca de 210 HB.
Invar vs Kovar: Força
A resistência à tração do invar é baixa, ascendendo a 500 MPa; o Kovar, por outro lado, tem uma elevada resistência à tração de 700 MPa.
Invar vs Kovar: Ponto de fusão
Kovar tem um ponto de fusão ligeiramente mais elevado do que o Invar, sendo de 1430 graus Celsius. O ponto de fusão do Invar é de 1425 graus Celsius.
Invar vs Kovar: Propriedade condutora de calor
O Invar tem uma condutividade térmica moderada e uma expansão térmica baixa. O Kovar tem uma condutividade térmica baixa, mas tem uma expansão térmica que corresponde à da cerâmica ou do vidro.
Condutividade eléctrica Invar vs. Kovar
A condutividade eléctrica do invar é baixa porque tem um elevado teor de níquel. O Kovar tem uma elevada condutividade eléctrica e destina-se a ambientes especializados.
Invar vs Kovar: Resistência à corrosão
O Invar tem uma resistência moderada à corrosão e necessita de camadas protectoras quando sujeito a ambientes agressivos. O Kovar, por outro lado, tem uma melhor resistência à corrosão porque tem cobalto.
Invar vs Kovar: Propriedade magnética
O Kovar e o Invar são ambos magnéticos por natureza, mas o Invar apresenta um magnetismo superior ao do Kovar.
Invar vs Kovar: Soldabilidade
O Invar é um material altamente soldável, no entanto, ao soldá-lo, é necessário ter cuidado, e a soldabilidade do Kovar é perfeita.
Invar vs Kovar: Reciclabilidade
O Invar oferece uma elevada capacidade de reciclagem e é utilizado em indústrias onde a sustentabilidade é necessária. O Kovar, por outro lado, também é altamente reciclável, mas não é reutilizado com frequência.
Invar vs Kovar: Custo
O Invar tem uma composição simples e, por conseguinte, é acessível; o Kovar é caro porque tem cobalto na sua composição.
Gráfico de comparação rápida de Invar e Kovar
Uma tabela rápida abaixo apresenta a comparação entre o Kovar e o Invar num relance.
| Propriedades | Kovar | Invar |
| Composição | Ferro, níquel e cobalto | Ferro e níquel |
| Força | Elevada resistência à tração | Resistência moderada à tração |
| Resistência à corrosão | Moderado | Moderado |
| Magnético | Magnético | Altamente magnético |
| Soldabilidade | Excelente | Bom |
Como distinguir o Invar e o Kovar?
O Invar e o Kovar diferenciam-se pela sua composição e propriedades. O Invar é uma liga de ferro e níquel e tem um baixo coeficiente de expansão térmica. É selecionado para aplicações que necessitam de estabilidade dimensional quando ocorrem flutuações de temperatura.
Kovar, por outro lado, tem ferroníquel e cobalto e pode corresponder à expansão térmica de cerâmica e vidro. É utilizado em aplicações eléctricas de vedação. Tem uma elevada dureza e resistência e uma soldabilidade melhorada.
O magnetismo do Invar é elevado em comparação com o do Kovar.
Vantagens e desvantagens de Invar vs Kovar
As vantagens e desvantagens do Kovar e do Invar são as seguintes
Invar
Vantagens
- Apresenta uma elevada estabilidade numa gama de temperaturas variada.
- As propriedades magnéticas do invar também são elevadas.
- O Invar é menos dispendioso devido à sua composição simples.
- É adequado para processos de união.
Desvantagens
- A resistência à tração do Invar é inferior à do Kovar e não é adequada para aplicações de suporte de carga.
- Tem uma resistência moderada à corrosão e necessita de camadas de proteção em ambientes agressivos.
- A condutividade eléctrica do Invar é baixa, o que o torna inadequado para aplicações eléctricas.
Kovar
Vantagens
- A expansão térmica do Kovar é semelhante à da cerâmica e do vidro.
- Oferece elevada dureza e resistência para aplicações mecanicamente exigentes.
- A resistência à corrosão do Kovar é melhor do que a do Invar.
Desvantagens
- O Kovar é mais caro do que o Invar, uma vez que contém cobalto.
- É mais pesado do que o Invar, o que o torna instável para aplicações sensíveis ao peso.
- As propriedades magnéticas do Kovar são limitadas.
Aplicações de Invar e Kovar
O Invar e o Kovar têm várias aplicações e podem ser utilizados em indústrias semelhantes para produtos diferentes. Existem muitas aplicações para estes dois materiais, que são apresentadas de seguida.
Aeroespacial e aviação
Invar: É utilizado para o fabrico de peças estruturais em aplicações que não têm temperaturas estáveis. São utilizados em giroscópios e estruturas de satélites.
Kovar: O Kovar é utilizado no fabrico de peças para ambientes extremos. As peças aeroespaciais fabricadas com Kovar são aviónicas, pacotes de sensores e sistemas de radar.
Eletrónica
Invar: O Invar é utilizado na embalagem de circuitos integrados e de outros componentes microelectrónicos.
Kovar: É utilizado em embalagens de semicondutores e circuitos integrados; ajuda a produzir conectores e outros produtos electrónicos.
Médico
Invar: O material invar tem várias propriedades únicas e, por isso, é adequado para aplicações médicas que necessitam de estabilidade e precisão. É utilizado em aparelhos de ressonância magnética e de tomografia computorizada.
Kovar: O Kovar é utilizado no fabrico de habitações e de equipamento médico.
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Conclusão
Ao selecionar entre Kovar e Invar, é necessário identificar a adequação de cada tipo de material para a aplicação com base na sua relevância. O guia acima deve ter-lhe dado uma comparação pormenorizada dos dois materiais e das suas diferenças.
