1896年瑞士物理学家C.E.Guialme发现了一种合金。这种合金在居里点附近热膨胀系数显著减少，出现所谓反常热膨胀现象。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%的铁和36%的镍，呈面心立方结构，其牌号为4J36，它的中文名字叫殷瓦钢，英文名称Invar，原本的含义是“不变的，一定的”。。这个性能优越的合金对材料学的发展起到了至关重要的作用，其发现者C.E.Guilaume也因此获得1920年的诺贝尔物理学奖，在历史上他是第一位也是唯一的一位科学家因一项材料学成果而获此殊荣的科学家。
因瓦效应
因瓦合金自从19 世纪被发现以来，人们就被它的巨大的工业应用潜力和所蕴含的丰富的物理内容所吸引，因瓦效应的研究不仅是阐明金属及其合金、化合物磁性起源的重要途径，而且在精密仪器仪表、微波通讯、石油运输容器以及高科技产品等得到广泛的应用，因瓦合金也是许多冶金材料学家政力于开拓的新材料领域，其机理也是凝聚态物理学家尚待解决的难题。
一般来说，绝大多数金属和合金都是在受热时体积膨胀，冷却时体积收缩，它们的热膨胀系数呈线性增大，但是元素周期表中的铁、镍、钴等过渡族元素组成的某些合金，由于它们的铁磁性，在一定的温度范围内，热膨胀不符合正常的膨胀规律，具有因瓦效应的反常热膨胀。例如, 4J36因瓦合金在居里点以上的热膨胀与一般合金相似，但在居里点以下形成反常热膨胀。试验表明，它的机理与化学成分及磁性有关。它在一定范围的线膨胀系数是由低膨胀和高膨胀两部分组成，含镍量在一定范围内的增减会引起铁、镍合金线膨胀系数的急剧变化。当合金中镍的含量趋近于36%时，合金热膨胀系数最低，从而可获得低到接近零值甚至负值的热膨胀系数。合金在居里温度以上（230℃）失去了磁性，膨胀系数变大，而在居里点附近热胀系数比正常的系数小，出现所谓的“负反常”现象。
因瓦合金的特性
因瓦合金属于铁基高镍合金（一个字，贵），通常含有32%~36%的镍，还含有少量的硫、磷、碳等元素，其余为60%左右的铁。由于镍为扩大奥氏体元素（从物理化学的角度来讲，镍元素加入钢中后以固溶体的形态存在，使得钢以奥氏体存在时的自由能比以其他组织形式的存在要低，因此镍也就成为了奥氏体稳定化元素。），所以高镍使奥氏体转为马氏体的相变降至室温以下，因而经退火后，因瓦合金在室温及室温以下一定温度范围内，均为具有面心晶格结构的奥氏体组织，因而因瓦合金具有以下性能。
（1）膨胀系数小。因瓦合金也叫不胀钢，其平均膨胀系数一般为1.5×10^-6℃, 含镍在36%时达到1.8×10^-8℃，且在室温-80℃~+100℃时均不发生变化。
（2）强度、硬度不高。因瓦合金含碳量小于0.05%时，硬度和强度不高，抗拉强度在517MPa左右，屈服强度在276MPa左右，维氏硬度在160左右，一般可以通过冷变形来提高强度，在强度提高的同时仍具有良好的塑性。
（3）导热系数低。因瓦合金的导热系数很低，仅为45号钢导热系数的1/3~1/4。
（4）塑性、韧性高。
（5）其它性能。由于因瓦合金含镍较高，提高了钢的淬透性和可淬性，提高了钢的耐气性，耐蚀性和耐磨性。通过因瓦合金的化学成分、金相组织及力学、物理性能分析可知，因瓦合金的切削加工性与奥氏体不锈钢类似。但比奥氏体不锈钢还要难加工，所以因瓦合金在加工中主要具有切削力大、切削温度高、刀具磨损快等特点，因而因瓦合金在加工过程中，出现软、粘和很大的塑性，切屑不易折断，增加了切屑和前刀面的摩擦，加剧了刀具的磨损，这样不仅降低了刀具的耐用度，而且降低了工件的加工精度。因而在加工因瓦合金加工时，必须采用高性能的硬质合金涂层刀具和新的加工方法。解决因瓦合金的加工问题也是研发因瓦合金的课题之一。
因瓦合金和LNG
这一部分主要围绕着GTT最著名的两种货物维护系统展开，今天先说NO96型。这一专利使用的殷瓦钢是上述因瓦合金的一种，具有所有因瓦合金的特性，经过特殊的工艺处理后更适合薄膜型货物维护系统的建造。
1. NO96主次屏壁的主要部件。
主要部件包括：液货舱薄膜（Membrane），绝热木箱（Insulation Box），木箱四角调平垫块（Wedge），木箱紧固装置，树脂绳（Resin Rope）。以下做分别介绍。
（1）液货舱薄膜。也就是殷瓦钢，它是NO96型液货舱货物围护系统中最重要的部分，它构成了装载低温液货的完整界限面，和绝热木箱一起构成了这一维护系统主屏壁和次屏壁。这两层薄膜的材质和结构完全相同，均为0.7毫米厚，500毫米宽的殷瓦钢板条拼接而成。薄膜板条沿船长方向纵向铺设，横向采用拼接。
板条纵向与船体结构的连接方式如下：
当殷瓦钢纵向铺设至横舱壁角隅处时中断，通过搭接板与预制的殷瓦钢管(Invar Tube)的面板焊接，而殷瓦钢管的另一面则通过搭接板与焊接在横舱壁上的锚板（Anchoring Bar）连接，从而使殷瓦钢与相邻结构一起构成纵向连续结构。这样殷瓦钢在纵向上，一方面与船体结构一起参与总纵弯曲，承受与船体纵向结构相同的应力；另一方面，还由于货舱温度的变化承受热应力，应力水平比较高。因此，搭接板与相邻结构的搭接焊缝的强度必须引起足够的重视。该焊缝的抗拉强度和疲劳强度均应满足相应要求。在与薄膜连接的构件中，锚板也同样参与总纵弯曲，并承受纵向的拉应力，其与横舱壁的角接焊缝的焊接质量也是检查和检验的重点。根据传热学计算，因薄膜的热传导作用，锚板处的温度较低，必须采用不锈钢等耐低温材料。
殷瓦钢的横向连接型式：
该结构型式是将536mm宽的殷瓦钢折边成500mm，相邻板的折边部分采用电阻焊（Seam resistance weld）与木箱上预先安装、并且相对固定的舌型板（Tongue）焊接，从而形成液密的界限面，并且使殷瓦钢能够紧贴木箱表面，不发生过大的横向和垂向位移。
采用这种结构型式使薄膜在横向有一定的延展性，可以通过折边圆角半径的变形，减小作用在薄膜上的横向机械应力和热应力。在施工过程中，舌型板和殷瓦钢都是通过半自动折边机铺设的。殷瓦钢折边的半径要求相当严格，比如0.7mm板的折角半径一般应为3～4mm 之间，如果半径过小则会在折边时使材料发生过大的塑性变形，对提高材料的疲劳强度不利；如果半径过大则会因为殷瓦钢得不到木箱的有效支撑，在货物载荷的作用下，在焊缝上产生附加弯矩。舌形板与两侧的殷瓦钢的焊接是由特别设计的自动电阻焊机来进行的，如果不存在设备缺陷，则按规定的焊接参数完成焊接后，焊缝一般不会出现缺陷。由于大量采用自动焊，因此薄膜的焊接效率高，焊缝质量有可靠保证，这也是NO 96 型比Mark III型薄膜液舱具有优势的方面。
（2）绝热木箱（Insulation box）。
绝热木箱分为第一层和第二层绝热木箱，平面部分绝热木箱的尺寸为：第一层木箱：
1200×1000×230mm；第二层木箱：1140×1000×300mm。绝热木箱的面板、附件及内部加强结构由特制的多层板（Plywood）拼成，用于木箱制作的多层板的材料性能需符合GTT制定的标准的要求。绝热木箱加工制做的精度非常高，一般其尺寸精确至0.1mm。特别地，当木箱顶表面的薄膜结构存在厚度方向差异或以搭接方式连接时，还需在木箱表面做出相应的台阶，以便对薄膜提供妥贴支持，防止在薄膜厚度方向产生剪力和附加弯曲应力。在木箱的侧板及内部加强板上开有通气孔，以便于气体流通，使屏壁间处所惰化时，惰气能够均匀充满整个空间，并且能够在货舱内的天然气发生泄漏时，能够被安装在屏壁间处所固定位置的探头及时感知。木箱的内部装满珍珠岩（Perlite）颗粒作为绝热材料，珍珠岩颗粒的大小及含水量均有严格规定。珍珠岩向木箱内的填充是在专用振荡机上完成的，以保证填充的密实程度满足对绝热性能的要求。
由于在以前型式的液货舱上，曾发生因货物晃动载荷引起舱顶部分的绝热木箱破裂，因此，将舱高30％以上高度的顶部绝热木箱的强度加强，即制成所谓重箱（Heavy box）。自采取此项措施后，舱顶木箱未再因液货晃动发生破坏。
（3）木箱紧固装置
主、次层绝热木箱都是通过紧固装置与主船体结构作相对固定的。该装置是通过焊接在内壳板上的螺栓基座（coupler base socket），将螺栓（coupler rod）固定在内壳板上，然后通过螺栓顶部的螺帽、弹簧垫片（spring washer）、压紧板（setting plate）等将紧固力传递到木箱侧面的固定耳板（cleat）上，进而将第二层木箱与内壳板之间相对固定。第一层绝热木箱的固定同样是通过紧固螺栓（collar stud）将紧固力传递到第一层木箱的固定耳板上实现的。该螺栓的基座通过螺栓与其下层的压紧板连接，进而将所有紧固装置连为一体，并将紧固力传递至船体结构。在这些紧固件中，邻近第二层薄膜的所有金属部件均要求有耐低温性能。
从以上布置可以看出，该紧固装置所承受的所有拉力均通过最下面的螺栓基座传递给船体结构。因此该基座与内壳板之间的焊缝质量有比较严格的要求，一般应通过焊接工艺认可试验。实际施工过程中，该焊缝一般采用TIG自动焊完成，以保证焊接质量。在该装置中，第二层木箱固定用的弹簧垫片也起着非常重要的作用，它使得木箱可以在垂直方向发生较小的移动，以防止与其相邻的船体内壳结构的变形导致木箱承受较大弯曲应力而损坏。在施工中，该弹簧垫片的数量可以为3~5个，其数量的选取需根据对货舱不同部位在压载水的压力下内壳结构变形量的不同选取，以保证在变形量较大的区域，木箱可以产生较大的相对位移。同时，为了保证弹簧垫片能够起到上述缓冲作用，紧固螺帽的紧固力也必须满足设计要求。
（4）木箱四角调平垫块（Wedge）
该垫块由多层板制成，安装于第二层木箱四角固定螺栓的基座处。其作用是调节木箱四个底角的高度，使整个货舱长、宽、高度内木箱的顶面在一个比较光顺的曲面内。每一箱角处的垫块厚度是不同的，其厚度根据激光经纬仪对内壳表面平面度的测量结果经计算得出。垫块安装后，木箱只需就位后上紧四角的固定螺栓即可保证木箱顶面在同一平面内，避免了在每个木箱安装时均须进行的调平工作，方便了绝热木箱的安装。
（5）树脂绳（Resin rope）
树脂绳的主要作用是补偿内壳板的不平整，保证第二层绝热木箱安装后，木箱上表面处于同一平面内。使铺设于木箱表面的薄膜得到支持，并且仅受到薄膜平面内的应力作用，避免受到附加的剪力和弯矩。同时，该材料还应具有足够的强度，以承受通过薄膜和绝热木箱传递的货物载荷。为防止因邻近船体结构的变形而导致木箱损坏，在具体施工过程中，树脂绳直接与木箱底部粘结在一起，但其与内壳板之间铺有一层牛皮纸(kraft paper)，使得木箱与树脂绳可以通过特殊的系固螺栓布置，在与木箱平面垂直的方向上整体进行有限度的相对移动，从而使船体结构的变形不会导致木箱变形，并进而影响木箱顶面的平面度。
在横向舱壁与纵向舱壁连接的角隅处，绝热木箱与内壳板是通过树脂绳相互粘连的。这一方面是由于这一区域结构刚性较强，内壳结构不会发生较大变形从而引起木箱损坏；另一方面是由于该处结构较复杂，薄膜及其预制件的安装精度要求较高。木箱与结构粘结为一体，有助于在受力情况下仍然保证各部件的相对位置不发生较大变化，从而使薄膜及邻近结构的受力接近理想状态。
在树脂绳施工时，采用半自动流水线，通过圆形喷嘴将调和好的树脂原料按一定位置铺在木箱底面。喷嘴的直径有多种规格，分别对应于舱内不同位置木箱所需的补偿量，该补偿量通过舱内各平面平整度测量并经计算得出。完成上述工序后，木箱底面的树脂材料截面为圆形，固化前可随意变形。在树脂绳未固化前，将木箱安装于对应位置，并采用螺栓固定。（注意这时候一定不要手欠上去摸，不要问我怎么知道的。）由于树脂绳可自由变形，因此可以补偿和填充木箱底面和内壳板之间的间隙。在固化后，树脂绳将变得非常坚硬，保证木箱得到内壳板的支持。
下次说MARK III型薄膜系统。MARK III薄膜系统是是托尼·斯塔克创造的第三套装甲，也是托尼使用最多的装甲。在电影《钢铁侠》中，托尼就是穿着MARK III装甲去打击恐怖分子。MARK III是第一套上色的装甲，颜色为著名的、经典的红**，颜色主题源自托尼的跑车。
