L’Invar est un alliage de fer et de nickel que l’on retrouve dans les mécanismes des montres. © biliukin, Fotolia

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Invar

DéfinitionClassé sous :chimie , Invar , alliage

Le terme Invar — une marque déposée en 1907 par Imphy Alloys — désigne un alliage composé à 64 % de fer et à 36 % de nickel. Il doit son nom à un coefficient de dilatation particulièrement faible. Celui des aciers courants est en effet 6 à 10 fois plus élevé. Il a été mis au point à la toute fin du XIXe siècle par le physicien suisse Charles-Édouard Guillaume, prix Nobel de physique en 1920, lorsque le Comité international des poids et mesures cherchait une solution parfaite pour le mètre étalon de second ordre.

Au cœur de la structure cristalline de l'Invar, les atomes de fer peuvent adopter une configuration ferromagnétique ou une configuration non-ferromagnétique. Le volume de la première configuration est légèrement plus important. Or, lorsque la température augmente, le matériau a tendance à devenir non ferromagnétique. Une perte de volume compensée par l'expansion thermique naturelle de l'alliage. D'où un volume relativement constant.

Quelques échantillons d’Invar, un alliage au coefficient de dilatation très faible. © US Research Center, Wikipedia, Domaine public

Les usages de l’Invar

Dans sa composition industrielle, l'Invar peut contenir des traces de manganèse (0,1 %) et de carbone (0,4 %) ainsi que d'autres éléments d'addition (magnésium, silicium, etc.) qui lui confèrent de meilleures propriétés mécaniques, d'ouvrabilité et d'anticorrosion.

Certaines nuances d'Invar présentent un coefficient thermoélastique de dilatation isobare quasi nul entre -180 °C et +100 °C. Des caractéristiques parfaites pour la fabrication des membranes des cuves de méthaniers. D'autant que l'Invar résiste aussi à la corrosion marine.

Mais l'Invar est aussi utilisé dans le secteur de l'horlogerie, de la topographie, des mesures physiques, de la sismographie, etc.

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