Az alkalmazkodás valójában szinte minden szilárd anyag és folyadék tágul a hőmérséklet növelésével, és összehúzódik a hőmérséklet csökkentésével, amit hőtágulásnak is neveznek. A hőtágulás jelensége azért következik be, mert az anyag atomjai magasabb hőmérsékleten erősebbé válnak. Az atomok egyre erőteljesebbek, minél jobban elválnak egymástól, és ezáltal megnő az egyes atomok közötti tér, és annál kisebb a kollektív sűrűségük, ami növeli az anyag méretét. Egy pillantásra az összes többi anyag többé-kevésbé engedelmeskedik a hőváltozásoknak. De a kivételek közül egy vagy kettő az Invar néven ismert porított fém.
Az invar ötvözet, amelyet alacsony tágulású ötvözetnek vagy Yin acélnak is neveznek, egy vasból (Fe) és nikkelből (Ni) álló ötvözet, és mágneses fémötvözetként is ismert. Összetétele 36% és 64% nikkel, illetve vassal, 1150 fokos hőmérsékleten, homlokközpontú köbös szerkezetben. Az invar ötvözet szerkezetileg nagyon fontos, ami a legnagyobb tulajdonságai, amelyek közé tartozik a rendkívül alacsony hőtágulási együttható, az alacsony hőtágulás, a nagy szívósság, a nagy területcsökkenés, a rugalmasság, valamint az ésszerű plaszticitás.
Termikusan összekeverve a vas és a nikkel külön-külön megtartja a pozitív hőtágulást, de meghatározott belső arányokkal kombinálva olyan anyagot képeznek, amely nagy hőmérsékleti és nyomástartományban közel -nulla hőtágulást mutat. Ez az úgynevezett -Invar-effektus. Az Invar-ötvözetek olyan alkalmazásokban a leghasznosabbak, amelyek rendkívüli pontosságot igényelnek, például óra- és teleszkópgyártásban. Ezek az alkalmazások az Invar hatás közvetlen következményei. 1896-ban Charles Edouard Guillaume svájci fizikus és kohász felfedezte egy Fe-Ni-ötvözet CTE-jének tágulását, és arra a következtetésre jutott, hogy az akkor éri el a minimumot, amikor a Ni-tömeghányad körülbelül 36%. Ezt követően 1920-ban fizikai Nobel-díjat kapott az Invar-ötvözet felfedezéséért és abból a precíziós mérések kifejlesztéséért, így ő lett az első kohász, aki Nobel-díjat kapott a történelemben.
Az Invar ötvözeteket számos iparágban alkalmazzák, mivel a legtöbb anyaggal ellentétben rendkívüli hőtágulást mutatnak. Ez a rendkívül alacsony CTE eredménye. Ez a viselkedés így magyarázható: ahogy az ötvözet hőmérséklete a mágneses folyadékban emelkedik, a korábban jelen lévő mágnesesség fokozatosan eltűnik. Így az összehúzódás és a tágulás közötti egyensúly dominál.
Jelenleg a hagyományos Invar ötvözeteket öntés, hengerlés, megmunkálás és maratás formájában gyártják. Ezen túlmenően a speciális alkalmazásokban használt Invar ötvözetek előállítása komoly műszaki kihívásokat is jelent. Az invar-ötvözeteket nemcsak nehéz előállítani, hanem feldolgozni is. Az invar ötvözetek például semmilyen hőkezelésnek nem vethetők alá. Az alacsony keménység, a nagy szívósság és a plaszticitás mind-mind nagyban növeli a vágás nehézségét. A forgácsolási folyamat különösen sok mechanikai energiát igényel, valamint fenntarthatatlan mennyiségű hőt termel a túlzott szerszámkopás mellett. A nagy-precíziós munkadarabok megmunkálásával kapcsolatos szabványoknak való megfelelés rendkívül sok folyamatigényt és nagy{7}}teljesítményű szerszámokat igényel.
Az adatok azt mutatják, hogy az Invar ötvözeteket számos műszer, elektronikai és kommunikációs termék, például optikai eszközök, mikroszkópok, képcsövek, hosszmérlegek, rezonáns üregek, hullámvezetők, szabványos frekvenciagenerátorok, giroszkópok, órák, kondenzátorok, kábelmagok, elektroncsövek, hőelemek és fémmaszkok gyártására használják. Használatuk kiterjed a repülőgépiparra, ahol műholdakban, űrtávérzékelőkben és csillagászati teleszkópokban használják őket. A fent említett műszerezési, elektronikai és kommunikációs területeken kívül léteznek Invar ötvözetek nagy pontosságú öntőformákban, LNG hajótároló tartályokban, LNG szállító csővezetékekben és folyékony hidrogén/folyékony oxigén co.
