绝大多数工程金属及合金均呈现典型的热胀冷缩特性。由上图可见，铝、不锈钢、钛均表现为线性正热膨胀，三者核心差异在于热膨胀曲线的斜率（即热膨胀系数，CTE）：铝的热膨胀系数最高（约 23 ppm/℃），不锈钢次之，钛在三者中**，但仍具备明显的热膨胀趋势。以纯铝为例，1 米长的纯铝构件每升温 1℃，伸长量约 23 微米，可直观体现其热膨胀特性。
因瓦合金（Invar）是低热膨胀材料的典型特例，其在 100℃以下具备优异的低热膨胀性能，在高尺寸稳定性需求的工程场景中应用价值突出。但从热膨胀曲线可知，当温度超过 100℃时，因瓦合金的热膨胀系数会逐步升高；当温度高于 250℃时，其热膨胀系数甚至超过纯钛。
我公司自主研发的线性零膨胀钛合金（Linear Zero Thermal Expansion，简称 LZTE），可在单一方向上实现宽温域线性近零热膨胀。经热机械复合加工后，LZTE 合金板材在三个正交方向上呈现出显著的各向异性热膨胀特性：在轧制方向上，该合金于 300℃以下宽温域内可实现近零热膨胀（热膨胀系数＜1 ppm/K）；在板材宽度与厚度方向上，热膨胀系数分别为 9.84 ppm/℃和 14.05 ppm/℃。
通过精准调控制备工艺参数，可实现 LZTE 合金热膨胀系数在负膨胀至正膨胀区间内的大范围精准调控，极大拓展了低热膨胀材料的性能设计边界。如上图所示，100℃以下，LZTE + 与 LZTE - 两款材料的近零膨胀性能上下限均优于因瓦合金（1.6 ppm/℃），通过精细化工艺设计可实现**近零膨胀。此外，LZTE 合金超低膨胀性能的适用温域较因瓦合金大幅提升 100~200℃。上图表格还对比了 LZTE 合金与因瓦合金的工作温度、抗拉强度、弹性模量、密度及热导率等关键性能指标。
该产品可加工为板材、管材、棒材等多种型材，沿材料长度方向具备近零热膨胀特性，适用工况为：短期服役温度不超过 300℃，长期服役温度不超过 200℃。
在本应用案例中，透射电镜（TEM）原位样品杆的芯片及样品载台采用零热膨胀钛合金制备，通过精密无热化设计，有效保障了微纳尺度原位升降温与加载实验的精准性、可靠性。
本产品所依托的合金相变与微观组织调控基础理论，详见上述相关论文。
