Thermophysical properties of liquid Fe64/Ni36 (INVAR®)

¹ Institut für Experimentalphysik, Technische Universität Graz, Petersgasse 16, A-8010 Graz, Austria.
² Institute of Applied Physics, Ivan Franko State University, Pushkin Street 49, 290044, Lviv, Ukraine.

Abstract

Wire shaped invar specimens are resistively volume heated as part of a fast capacitor discharge circuit. The following properties were measured simultaneously and time resolved with sub-µs resolution: currents through the specimen by a pearson probe, voltage across the specimen by a voltage divider, temperature radiation of the specimen by an optical pyrometer and thermal expansion by a fast acting CCD-camera. These measurements allow the determination of heat capacity, enthalpy, electrical resistivity, and density as function of temperature of the alloy in the solid and liquid state in the vicinity of the melting region. Thermal conductivity of invar is estimated from electrical resistivity using Wiedeman-Franz-law.

Results of invar are compared with those of earlier obtained results of pure iron and nickel

Résumé

Pour des échantillons d’invar (Fe64/Ni36), sous forme de fil. la capacité calorifique, l'enthalpie, la résistivité électrique et la densité ont été déterminées en fonction de la température, à l’état solide comme à l’état liquide autour de la température de fusion. Les échantillons d’invar ont été chauffés dans la masse par la décharge rapide d’un circuit capacitif. Les propriétés énumérées ci-dessus ont été mesurées et enregistrées au cours d’intervalles de temps inférieurs à la microseconde : l’intensité et le voltage traversant l’échantillon sont obtenus, respectivement, à l’aide d’une sonde Pearson et d’un pont diviseur de tension, la température à l’aide d’un pyromètre optique et l’expansion thermique à l’aide d’une caméra rapide CCD. La conductivité thermique a été estimée à partir de la résistivité électrique en utilisant la loi de Wiedeman-Franz. Ces résultats sont comparés à ceux obtenus précédemment pour le fer et le nickel pur.