19世紀(jì)末，法國(guó)人歐杰姆發(fā)現(xiàn)Ni含量為36%的Fe-Ni合金的尺寸規(guī)格在一定溫度范圍內(nèi)基本上不會(huì)改變，因此將其起名叫Invar（因瓦合金，型號(hào)4J36）。Fe-Ni合金的熱膨脹指數(shù)與Ni含量的相互關(guān)系中能夠 看得出，當(dāng)Ni含量為36%時(shí)，出現(xiàn)了異常的低熱膨脹指數(shù)。這類異?，F(xiàn)象的有關(guān)原理未有結(jié)論。Fe-Ni合金具備很嚴(yán)重的相變熱滯，其兩相區(qū)均衡建立很遲緩。在一般的急冷自然環(huán)境下，乃至在-253℃下，因瓦合金仍可能是單一的奧氏體結(jié)構(gòu)。當(dāng)以一部分Co取代奧氏體Fe-Ni合金中的Ni時(shí)，也可以使合金仍維持奧氏體結(jié)構(gòu)，而且在一定成份范疇內(nèi)仍有低膨脹特點(diǎn)。這就出現(xiàn)了新的一類膨脹合金——Fe-Co-Ni合金。Fe-Ni系膨脹合金的類型也有許多，但在杜瓦冷平臺(tái)上應(yīng)用領(lǐng)域的主要是這二種。實(shí)際的合金型號(hào)包含F(xiàn)e-Ni系的4J36合金（因瓦）及其Fe-Co-Ni系的4J32合金（超因瓦）和4J29合金（可伐）。

因?yàn)榫邆涞团蛎浱匦?、可工藝性能好及其?lái)源于普遍等緣故，F(xiàn)e-Ni系膨脹合金在致冷焦平面冷平臺(tái)上獲得了廣泛運(yùn)用。以前報(bào)導(dǎo)過(guò)去了一種用以較長(zhǎng)線列的紅外線探測(cè)器杜瓦。它的冷平臺(tái)選用可伐原材料，其尺寸規(guī)格為200-300mm，操作溫度為95K。在李言謹(jǐn)?shù)妊邪l(fā)的長(zhǎng)波紅外線2048元線列HgCdTe焦平面元器件中，八個(gè)256元線列焦平面元器件交叉式排序在一個(gè)可伐冷平臺(tái)上。TAOSII新項(xiàng)目配用了17個(gè)4.8k×2mCMOS焦平面?zhèn)鞲邢到y(tǒng)（CIS113），其冷平臺(tái)選用因瓦合金，操作溫度為200K。新聞報(bào)導(dǎo)的用以嫦娥三號(hào)和龍宮一／二號(hào)的超光譜成像儀的杜瓦部件冷平臺(tái)采用了超因瓦原材料（4J32）。Teledyne公司在用以地基天文學(xué)（GroundBasedAstronomy，GBA）的HyViSlrM控制模塊和航空航天用H2RG控制模塊的封裝中選用因瓦合金做為冷平臺(tái)原材料。坐落于智利的暗能量照相機(jī)（DECam）選用了74個(gè)CCD控制模塊，在其中62個(gè)2048×4096元CCD控制模塊組成顯像焦平面，12個(gè)2048×2048元CCD控制模塊用以正確引導(dǎo)和聚焦點(diǎn)。他們的操作溫度為233K，并且都通過(guò)了173K下的檢測(cè)。

因瓦和可伐等Fe-Ni系膨脹合金在許多行業(yè)都占有著不能替代的關(guān)鍵位置?？墒窃诩t外線探測(cè)器的規(guī)模越來(lái)越大，精密度、敏感度、使用壽命等的要求愈來(lái)愈高的發(fā)展趨向下，因瓦和可伐在紅外線探測(cè)器杜瓦冷平臺(tái)上的進(jìn)一步應(yīng)用領(lǐng)域很受到限制。最先是相對(duì)密度很大的難題。因瓦、可伐合金和超因瓦合金等Fe-Ni系膨脹合金的相對(duì)密度都會(huì)8g/cm3上下。在航空航天行業(yè)輕量的要求日漸嚴(yán)苛的現(xiàn)況下，這一難題變得尤其突顯。除此之外，由圖3得知，F(xiàn)e-Ni系膨脹合金的導(dǎo)熱系數(shù)并不理想化，造成致冷高效率不高，制冷機(jī)組負(fù)荷增大，進(jìn)而變向減少探測(cè)儀的使用壽命。在超低溫下，因瓦及超因瓦合金的熱膨脹指數(shù)與Si讀取電源電路及瓷器襯底的匹配度較高，但可伐合金的熱膨脹指數(shù)與集成ic及Si讀取電源電路相距很大。并且可伐和超因瓦合金因?yàn)镃o原素的添加減少了相穩(wěn)定性，在超低溫下非常容易產(chǎn)生馬氏體／奧氏體相變化，造成膨脹指數(shù)強(qiáng)烈的變化。