Invar и Kovar: различия и области применения

Список материалов для различных применений очень длинный; среди них довольно часто используются Invar и Kovar.

Если вы начинаете новый проект и хотите узнать о различиях между Invar и Kovar, приведённое ниже руководство поможет вам. Итак, читаем.

Что такое Invar?

Invar — это сплав, созданный путём соединения никеля и железа. Он содержит 36% никеля и сохраняет постоянные размеры при различных температурах. Коэффициент расширения этого материала низкий, и он сохраняет вязкость и прочность при криогенных температурах.

Что такое Kovar?

Kovar — это сплав, представляющий собой сочетание никеля и кобальта. Он обладает высокой совместимостью с боросиликатным стеклом, что делает его пригодным для множества герметизированных электрических деталей. Он используется в металлокерамических корпусах и отличается превосходной обрабатываемостью.

Поэтому изготовление деталей с жёсткими допусками из Kovar очень просто. Он устойчив к химической коррозии и термическому удару.

Различия между Invar и Kovar

В разделе ниже подробно описаны различия между двумя материалами.

Invar и Kovar: цвет

Invar — это сплав железа и никеля серебристо-серого цвета; цвет Kovar также серебристо-серый, но немного более блестящий из-за наличия кобальта.

Invar и Kovar: плотность

Плотность Invar меньше, чем у Kovar, и составляет около 8,1 г/см3; плотность Kovar — 8,36 г/см3.

Invar и Kovar: твёрдость

Твёрдость Invar ниже — около 160 HB, а твёрдость Kovar — около 210 HB.

Invar и Kovar: прочность

Предел прочности при растяжении у Invar низкий и составляет 500 МПа; Kovar, напротив, имеет высокий предел прочности при растяжении — 700 МПа.

Invar и Kovar: температура плавления

Kovar имеет немного более высокую температуру плавления по сравнению с Invar — 1430 градусов Цельсия. Температура плавления Invar составляет 1425 градусов Цельсия.

Invar и Kovar: теплопроводность

Invar обладает умеренной теплопроводностью и низким тепловым расширением. Kovar имеет низкую теплопроводность, но его тепловое расширение соответствует керамике или стеклу.

Invar и Kovar: электропроводность

Электропроводность Invar низкая из-за высокого содержания никеля. Kovar обладает высокой электропроводностью и предназначен для специализированных условий.

Invar и Kovar: коррозионная стойкость

Invar обладает умеренной коррозионной стойкостью и требует защитных слоёв при воздействии агрессивных сред. Kovar, напротив, имеет лучшую коррозионную стойкость благодаря содержанию кобальта.

Invar и Kovar: магнитные свойства

Kovar и Invar оба обладают магнитными свойствами, но Invar проявляет более высокий магнетизм, чем Kovar.

Invar и Kovar: свариваемость

Invar — материал с высокой свариваемостью, однако при сварке необходимо соблюдать осторожность, а свариваемость Kovar — безупречная.

Invar и Kovar: перерабатываемость

Invar обладает высокой способностью к переработке и используется в отраслях, где требуется устойчивое развитие. Kovar, напротив, также хорошо перерабатывается, но повторно используется нечасто.

Invar и Kovar: стоимость

Invar имеет простой состав и поэтому доступен по цене; Kovar дорог, поскольку в его составе есть кобальт.

Краткая сравнительная таблица Invar и Kovar

В таблице ниже приведено сравнение Kovar и Invar с первого взгляда.

Свойства	Kovar	Invar
Состав	Железо, никель и кобальт	Железо и никель
Прочность	Высокий предел прочности при растяжении	Умеренный предел прочности при растяжении
Коррозионная стойкость	Умеренная	Умеренная
Магнитный	Магнитный	Сильномагнитный
Свариваемость	Отличная	Хорошая

Как отличить Invar от Kovar?

Invar и Kovar различаются составом и свойствами. Invar — это сплав железа и никеля с низким коэффициентом теплового расширения. Его выбирают для применений, требующих стабильности размеров при колебаниях температуры.

Kovar, в свою очередь, содержит железо, никель и кобальт и способен согласовывать тепловое расширение с керамикой и стеклом. Его применяют в герметизирующих электрических соединениях. Он обладает высокой твёрдостью и прочностью, а также улучшенной свариваемостью.

Магнитные свойства Invar выше, чем у Kovar.

Преимущества и недостатки Invar и Kovar

Преимущества и недостатки Kovar и Invar приведены ниже:

Invar

• Обладает высокой стабильностью в широком диапазоне температур.
• Магнитные свойства Invar также высоки.
• Invar дешевле благодаря простому составу.
• Подходит для процессов соединения.

• Предел прочности при растяжении у Invar ниже, чем у Kovar, поэтому он не подходит для несущих применений.
• Обладает умеренной коррозионной стойкостью и требует защитных покрытий в агрессивной среде.
• Электропроводность Invar низкая, что делает его непригодным для электрических применений.

Kovar

• Тепловое расширение Kovar близко к тепловому расширению керамики и стекла.
• Обеспечивает высокую твёрдость и вязкость для механически требовательных применений.
• Коррозионная стойкость Kovar выше, чем у Invar.

• Kovar дороже Invar, так как содержит кобальт.
• Он тяжелее Invar, что делает его неподходящим для применений, чувствительных к весу.
• Магнитные свойства Kovar ограничены.

Применение Invar и Kovar

Invar и Kovar имеют разнообразные применения и могут использоваться в схожих отраслях для разных изделий. Ниже приведены многие варианты их применения.

Аэрокосмическая и авиационная отрасль

Invar: Используется для изготовления конструкционных деталей в применениях с нестабильной температурой. Применяется в гироскопах и спутниковых конструкциях.

Kovar: Kovar используется для изготовления деталей для экстремальных условий. Аэрокосмические детали из Kovar — это авионика, сенсорные модули и радиолокационные системы.

Электроника

Invar: Invar используется в корпусировании интегральных микросхем и других микроэлектронных компонентов.

Kovar: Применяется в корпусировании полупроводников и интегральных схемах; помогает изготавливать разъёмы и другие электронные компоненты.

Медицина

Invar: Материал Invar обладает рядом уникальных свойств, поэтому подходит для медицинских применений, требующих стабильности и точности. Используется в аппаратах МРТ и КТ.

Kovar: Kovar используется для изготовления корпусов и медицинского оборудования.

DEK — ваш надёжный партнёр по деталям из Invar и Kovar

Детали из Invar и Kovar изготавливаются для широкого спектра применений. Мы в DEK помогаем изготавливать уникальные и индивидуальные детали для ваших задач с точностью и аккуратностью.

Свяжитесь с нами, если у вас есть новый проект, связанный с обработкой деталей из Kovar и Invar.

Заключение

Выбирая между Kovar и Invar, необходимо определить пригодность каждого материала для конкретного применения исходя из их свойств. Приведённое выше руководство должно было дать вам подробное сравнение двух материалов и их различий.