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夏尔·爱德华·纪尧姆

夏尔·爱德华·纪尧姆(法语:Charles Édouard Guillaume ,1861年2月15日-1938年6月13日),瑞士物理学家。1920年,于国际度量衡组织瑞士办事处任职的他,因发现钢合金于精密物理中的重要性,而获得了该年度的诺贝尔物理学奖殊荣。

生平简介

纪尧姆1861年出生在瑞士的弗勒里尔城,该城以钟表制造著名。他的父亲就是那里的一位钟表制造商。起初,纪尧姆在家里学习,后来,他进了苏黎世联邦科技学校,在他21岁那年,在那里获得了博士学位,学位论文是关于电解电容器方面的。1883年,纪尧姆进入当时刚设于巴黎附近塞夫勒的国际度量衡局,他在那里承担的第一项工作就是提高使用汞柱玻璃温度计的精确度,同时,他还参加了米、千克和升的国际标准的改进工作。1890年,该局开始寻找一种廉价的材料,以代替制造标准米棒的铂合金。纪尧姆对镍铁合金进行了系统的研究,终于发现了殷钢,这是一种含镍35.6%的合金,它的膨胀系数远低于当时已知的任何一种金属的膨胀系数。与此同时,纪尧姆还发现了恒弹性钢,这是一种镍铬合金钢,它的弹性在相当宽的温度范围内保持不变。这些合金除了原计划的应用之外,对温度补偿表的制造也具有实用价值,殷钢测量棒还可用于大地测量学方面。1886~1900年,纪尧姆曾发表过80篇科学论文。他参加了1902年的公制会议,并于1905年晋升为国际度量衡局局长。在这一职位上,纪尧姆可以进行局里任何一项感兴趣的研究工作。1896年纪尧姆发现了一种奇妙的合金,这种合金在磁性温度即居里点附近热膨胀系数显着减少,出现所谓反常热膨胀现象(负反常),从而可以在室温附近很宽的温度范围内,获得很小的甚至接近零的膨胀系数,这种合金的组成是64%的Fe和36%的Ni,呈面心里方结构,其牌号为4J36,它的中文名字叫殷钢,英文名字叫因瓦合金(invar),意思是体积不变。这个卓越的合金对科学进步的贡献如此之大,致使其发现者(瑞士物理学家纪尧姆)为此获得1920年的诺贝尔物理学奖,在历史上他是第一位也是唯一的科学家因一项冶金学成果而获此殊荣。纪尧姆对其他一些科学领域也很感兴趣。他有一篇不寻常的论文涉及到与生理过程类似的物理过程,它组成了生命的基本形式。作为一个局长,纪尧姆谦恭有礼,机智老练,热情提倡公制,所有这些使得他成为一位著名的人。

个人生活

夏尔·爱德华·纪尧姆的父亲就是瑞士的制表师,他最早作船钟,担任过“国际度量衡局”(International Bureau of Weights and Measures)的局长。纪尧姆于1888年与陶夫利布结婚。他们有三个孩子。他于1938年6月13日去世。

发表作品

纪尧姆在其职业生涯中发表了多篇重要的科学论文,涵盖了温度计研究、度量衡单位与标准、X射线、镍及其合金的研究、物质的生命特性、度量衡公约和国际度量衡局、镍钢的应用、物质状态以及公制系统的进步等多个领域。其中包括:

- 《空间的温度》(La 温度 de L'Espace),发表于《自然》杂志,1896年第24期。

- 《温度计研究》(Études thermométriques),1886年。

- 《温度计论文》(Traité de thermométrie),1889年。

- 《单位与标准》(Unités et Étalons),1894年。

- 《X射线》(Les rayons X),1896年。

- 《关于镍及其合金的研究》(Recherches sur le et ses alliages),1898年。

- 《物质的生命》(La vie de la matière),1899年。

- 《米制公约与国际度量衡局》(La Convention du Mètre et le Bureau international des Poids et Mesures),1902年。

- 《镍钢的应用》(Les applications des aciers au ),1904年。

- 《物质的状态》(Des états de la matière),1907年。

- 《公制系统的最新进展》(Les récents progrès du système métrique),分别于1907年和1913年发表。

- 《引入力学》(Initiation à la Mécanique)。

社会任职

他被任命为荣誉军团高级军官,并获得日内瓦大学纳沙泰尔大学巴黎大学的荣誉理学博士学位。他是法国物理学会主席,也是欧洲十几所领先科学院的成员、名誉成员或通讯成员。

因瓦合金简介

因瓦合金(invar,也称为殷钢),是一种镍铁合金,其成分为镍36%,铁63.8%,碳0.2%,它的热膨胀系数极低,能在很宽的温度范围内保持固定长度。因瓦合金,也叫做“不变钢”,中文俗称殷钢,是一种镍钢合金,是含镍36%的特殊钢,由于其膨胀系数极小,适合做测量元件。因瓦是法语“Invar”的音译。1896年由瑞士物理学家夏尔·爱德华·纪尧姆(C.E.Guillaume)首先发现。因瓦合金在室温附近的平均热膨胀系数低于10-6℃-1,主要用来制造标准尺、测温计、测距仪、钟表摆轮、块规、微波设备的谐振腔、重力仪构件、热双金属组元材料,光学仪器零件等。熔融法制造。绝大多数的金属和合金都是在受热时体积膨胀,冷却时体积收缩,但因瓦合金由于它的铁磁性,在一定的温度范围内,具有因瓦效应的反常热膨胀,其膨胀系数极低,有时甚至为零或负值。生产应用主要适用于电器元件与硬玻璃、软玻璃、陶瓷匹配封接的玻封合金,属于低膨胀合金。其状态有硬态和软态两种。4J36(Invar36/K93600/1.3912)因瓦合金/玻封合金在-60度--80度大气温度变化内有较低的膨胀系数和良好的可塑性,用于制作在气温变化范围内尺寸近于恒定的元件,广泛用于无线电,精密仪表,仪器和其他行业,4J36(Invar36/K93600/1.3912)因瓦合金/玻封合金用来制作标准量具,微波谐振腔,双金属波动层等。

外部链接

参考资料

河南工人日报数字报