生平簡介
紀堯姆1861年出生在瑞士的弗勒里爾城,該城以鐘錶製造著名。他的父親就是那裡的一位鐘錶製造商。起初,紀堯姆在家裡學習,後來,他進了蘇黎世聯邦科技學校,在他21歲那年,在那裡獲得了博士學位,學位論文是關於電解電容器方面的。1883年,紀堯姆進入當時剛設於巴黎附近塞夫勒的國際度量衡局,他在那裡承擔的第一項工作就是提高使用汞柱玻璃溫度計的精確度,同時,他還參加了米、千克和升的國際標準的改進工作。
1890年,該局開始尋找一種廉價的材料,以代替製造標準米棒的鉑銥合金。紀堯姆對鎳鐵合金進行了系統的研究,終於發現了殷鋼,這是一種含鎳35.6%的合金,它的膨脹係數遠低於當時已知的任何一種金屬的膨脹係數。與此同時,紀堯姆還發現了恆彈性鋼,這是一種鎳鉻合金鋼,它的彈性在相當寬的溫度範圍內保持不變。這些合金除了原計畫的套用之外,對溫度補償表的製造也具有實用價值,殷鋼測量棒還可用於大地測量方面。
1888年紀堯姆與陶弗里潑(A.M.Taufflieb)結婚,他們有三個孩子。
1886~1900年,紀堯姆曾發表過80篇科學論文。他參加了1902年的公制會議,並於1905年晉升為國際度量衡局局長。在這一職位上,紀堯姆可以進行局裡任何一項感興趣的研究工作。
1896年紀堯姆發現了一種奇妙的合金,這種合金在磁性溫度即居里點附近熱膨脹係數顯著減少,出現所謂反常熱膨脹現象(負反常),從而可以在室溫附近很寬的溫度範圍內,獲得很小的甚至接近零的膨脹係數,這種合金的組成是64%的Fe和36%的Ni,呈面心裡方結構,其牌號為4J36,它的中文名字叫殷鋼,英文名字叫因瓦合金(invar),意思是體積不變。這個卓越的合金對科學進步的貢獻如此之大,致使其發現者(瑞士物理學家紀堯姆)為此獲得1920年的諾貝爾物理學獎,在歷史上他是第一位也是唯一的科學家因一項冶金學成果而獲此殊榮。
紀堯姆對其他一些科學領域也很感興趣。他有一篇不尋常的論文涉及到與生理過程類似的物理過程,它組成了生命的基本形式。作為一個局長,紀堯姆謙恭有禮,機智老練,熱情提倡公制,所有這些使得他成為一位著名的人。
因瓦合金
簡介
因瓦合金(invar,也稱為殷鋼),是一種鎳鐵合金,其成分為鎳36%,鐵63.8%,碳0.2%,它的熱膨脹係數極低,能在很寬的溫度範圍內保持固定長度。因瓦合金,也叫做“不變鋼”,中文俗稱殷鋼,是一種鎳鋼合金,是含鎳36%的特殊鋼,由於其膨脹係數極小,適合做測量元件。
因瓦是法語“Invar”的音譯。
1896年由瑞士物理學家夏爾·愛德華·紀堯姆(C.E.Guillaume)首先發現。因瓦合金在室溫附近的平均熱膨脹係數低於10-6℃-1,主要用來製造標準尺、測溫計、測距儀、鐘錶擺輪、塊規、微波設備的諧振腔、重力儀構件、熱雙金屬組元材料,光學儀器零件等。熔融法製造。
絕大多數的金屬和合金都是在受熱時體積膨脹,冷卻時體積收縮,但因瓦合金由於它的鐵磁性,在一定的溫度範圍內,具有因瓦效應的反常熱膨脹,其膨脹係數極低,有時甚至為零或負值。