Invar vs Kovar: diferenças e aplicações

Quando se procura materiais para utilizar em diferentes aplicações, a lista é longa; entre eles, o uso de invar e kovar também é bastante comum.

Se está a iniciar um novo projeto e quer conhecer as diferenças entre Invar e Kovar, o guia abaixo pode ajudar. Vamos ler.

O que é o Invar?

O Invar é uma liga criada pela combinação de níquel e ferro. Contém 36% de níquel e mantém dimensões consistentes em temperaturas variadas. O coeficiente de expansão deste material é baixo e consegue manter tenacidade e resistência em temperaturas criogénicas.

O que é o Kovar?

O Kovar é uma liga que resulta da combinação de níquel e cobalto. É altamente compatível com vidro borossilicato, o que o torna adequado para múltiplas peças elétricas seladas. É utilizado em embalagens metalocerâmicas e oferece excelente maquinabilidade.

Assim, criar componentes com tolerâncias apertadas é muito fácil com o Kovar. Oferece resistência à corrosão química e ao choque térmico.

Diferenças entre Invar e Kovar

A secção abaixo destaca em detalhe as diferenças entre os dois materiais.

Invar vs Kovar: cor

O Invar é uma liga de ferro e níquel com uma cor cinzento-prateada; a cor do Kovar também é cinzento-prateada, mas é um pouco mais lustrosa devido à presença de cobalto.

Invar vs Kovar: densidade

A densidade do invar é inferior à do Kovar, situando-se em 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 mais baixa, cerca de 160 HB, e a dureza do kovar é de cerca de 210 HB.

Invar vs Kovar: resistência

A resistência à tração do invar é baixa, atingindo 500 MPa; o Kovar, por outro lado, tem uma elevada resistência à tração de 700 MPa.

Invar vs Kovar: ponto de fusão

O Kovar tem um ponto de fusão ligeiramente superior ao do Invar, de 1430 graus Celsius. O ponto de fusão do Invar é de 1425 graus Celsius.

Invar vs Kovar: condutividade térmica

O Invar tem condutividade térmica moderada e baixa expansão térmica. O Kovar tem baixa condutividade térmica, mas uma expansão térmica que corresponde à das cerâmicas ou do vidro.

Invar vs Kovar: condutividade elétrica

A condutividade elétrica do invar é baixa porque tem um elevado teor de níquel. O Kovar tem elevada condutividade elétrica e destina-se a ambientes especializados.

Invar vs Kovar: resistência à corrosão

O Invar tem resistência moderada à corrosão e necessita de camadas protetoras quando sujeito a ambientes agressivos. O Kovar, por outro lado, tem melhor resistência à corrosão porque contém cobalto.

Invar vs Kovar: propriedades magnéticas

O Kovar e o Invar são ambos magnéticos por natureza, mas o Invar oferece 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 elevada reciclabilidade 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 isso, é acessível; o Kovar é caro porque contém cobalto na sua composição.

Tabela comparativa rápida de Invar e Kovar

A tabela abaixo apresenta uma comparação entre Kovar e Invar num relance.

Propriedades	O Kovar	O Invar
Composição	Ferro, níquel e cobalto	Ferro e níquel
Resistência	Elevada resistência à tração	Resistência à tração moderada
Resistência à corrosão	Moderada	Moderada
Magnético	Magnético	Altamente magnético
Soldabilidade	Excelente	Boa

Como distinguir Invar e Kovar?

O Invar e o Kovar distinguem-se pela sua composição e propriedades. O Invar é uma liga de ferro e níquel e possui um baixo coeficiente de dilatação térmica. É selecionado para aplicações que exigem estabilidade dimensional quando ocorrem flutuações de temperatura.

O Kovar, por sua vez, contém ferro, níquel e cobalto e consegue igualar a dilatação térmica das cerâmicas e do vidro. É utilizado em aplicações de vedação elétrica. Apresenta elevada dureza e resistência, bem como melhor soldabilidade.

O magnetismo do Invar é elevado em comparação com o Kovar.

Vantagens e desvantagens do Invar vs Kovar

As vantagens e desvantagens do Kovar e do Invar são as seguintes:

O Invar

• Apresenta elevada estabilidade numa ampla gama de temperaturas.
• As propriedades magnéticas do Invar também são elevadas.
• O Invar é menos dispendioso devido à sua composição simples.
• É adequado para processos de união.

• A resistência à tração do Invar é inferior à do Kovar e não é adequado para aplicações que suportam cargas.
• Tem resistência moderada à corrosão e necessita de camadas protetoras em ambientes agressivos.
• A condutividade elétrica do Invar é baixa, o que o torna inadequado para aplicações elétricas.

O Kovar

• A dilatação térmica do Kovar é semelhante à das cerâmicas e do vidro.
• Oferece elevada dureza e tenacidade para aplicações mecanicamente exigentes.
• A resistência à corrosão do Kovar é superior à do Invar.

• O Kovar é mais dispendioso do que o Invar, pois 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 do Invar e do Kovar

O Invar e o Kovar têm diversas aplicações e podem ser utilizados em setores semelhantes para produtos diferentes. Existem muitas aplicações para estes dois materiais, apresentadas abaixo.

Aeroespacial e aviação

Invar: É utilizado no 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 aviónica, conjuntos de sensores e sistemas de radar.

Eletrónica

Invar: O Invar é utilizado no encapsulamento de circuitos integrados e de outras peças microeletrónicas.

Kovar: É utilizado no encapsulamento de semicondutores e circuitos integrados; ajuda a produzir conectores e outros componentes eletrónicos.

Médico

Invar: O material Invar possui diversas propriedades únicas e, por isso, é adequado para aplicações médicas que exigem estabilidade e precisão. É utilizado em máquinas de ressonância magnética e de tomografia computorizada.

Kovar: O Kovar é utilizado no fabrico de invólucros e equipamentos médicos.

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Conclusão

Ao escolher entre Kovar e Invar, é necessário identificar a adequação de cada tipo de material à aplicação com base na sua relevância. O guia acima deve ter-lhe proporcionado uma comparação detalhada dos dois materiais e das suas diferenças.