Pramoninės tiksliosios įrangos srityje granito stabilumas daugiausia priklauso nuo jo mineralinės sudėties, struktūrinio tankio ir fizinių savybių rodiklių (pvz., šiluminio plėtimosi koeficiento, vandens sugerties greičio ir gniuždymo stiprumo), o ne nuo pačios spalvos. Tačiau spalva dažnai netiesiogiai atspindi mineralinės sudėties ir susidarymo aplinkos skirtumus. Todėl praktiniame pritaikyme tam tikrų spalvų granitas yra labiau pageidaujamas dėl geresnių visapusiškų savybių. Toliau pateikiama konkreti analizė:
I. Netiesioginis spalvos ir stabilumo ryšys
Granito spalvą lemia jo mineralinė sudėtis, o mineralinė sudėtis tiesiogiai veikia jo fizines savybes:
Šviesios spalvos granitas (pvz., pilkšvai baltas, šviesiai rausvas)
Mineralinė sudėtis: daugiausia kvarcas ir feldšpatas (sudarantys iki 60–80 %), su nedideliu kiekiu žėručio arba amfibolo.
Kvarcas (tankis 2,65 g/cm³) ir feldšpatas (tankis 2,5–2,8 g/cm³) pasižymi dideliu kietumu, dideliu cheminiu stabilumu ir mažu šiluminio plėtimosi koeficientu (paprastai 5–8 × 10⁻⁶/℃), todėl jiems temperatūros pokyčiai neturi įtakos.
Struktūrinės savybės: Susidarė santykinai stabilioje geologinėje aplinkoje (pvz., lėtai vėstant sekliojoje Žemės plutos dalyje), pasižymi vienodomis kristalinėmis dalelėmis, tankia struktūra, mažu poringumu (0,3% - 0,7%), mažu vandens įgerties greičiu (<0,15%) ir dideliu atsparumu deformacijai.
Tipinės taikymo sritys: elektroninių lustų gamybos įranga, tiksliųjų optinių prietaisų pagrindai (pvz., fotolitografijos mašinų platformos), kuriems reikia ilgą laiką išlaikyti matmenų tikslumą.
Tamsus granitas (pavyzdžiui, juodas, tamsiai žalias)
Mineralinė sudėtis: gausu geležies ir magnio mineralų (pvz., amfibolo, biotito, pirokseno), iš dalies yra sunkiųjų metalų mineralų, tokių kaip magnetitas ir ilmenitas.
Amfibolas (tankis 3,0–3,4 g/cm³) ir biotitas (tankis 2,7–3,1 g/cm³) pasižymi santykinai dideliu tankiu, tačiau jų šiluminio plėtimosi koeficientai yra šiek tiek didesni nei kvarco (iki 8–12 × 10⁻⁶/℃), o jų struktūros gali šiek tiek pakisti dėl geležį turinčių mineralų oksidacijos.
Struktūrinės savybės: Dažniausiai susidaro aukštos temperatūros ir aukšto slėgio aplinkoje (pvz., greitai atvėsus giliai magmai), su stambiomis kristalinėmis dalelėmis ir dideliais struktūrinio tankio skirtumais. Kai kuris tamsus granitas (pvz., „Jinan Green“) turi vienodesnę ir stabilesnę struktūrą dėl intensyvaus magminio aktyvumo ir visiško vidinių įtempių išsiskyrimo.
Tipinės taikymo sritys: sunkiųjų staklių pagrindai, didelės koordinatinės matavimo mašinos (KMM), kurios turi atlaikyti dideles apkrovas ir atsparumą smūgiams.
II. Pagrindiniai stabilumo rodikliai pramonės scenarijuose
Nepriklausomai nuo spalvos, pagrindiniai granito reikalavimai pramoninėje tiksliojoje įrangoje apima:
Terminis stabilumas
Pirmenybę teikite rūšims, kurių šiluminio plėtimosi koeficientas mažas (<8 × 10⁻⁶/℃), kad išvengtumėte įrangos tikslumo nuokrypių, kuriuos sukelia temperatūros svyravimai. Šviesios spalvos granitas (pvz., sezamo baltasis) pasižymi geresniu terminiu stabilumu dėl didelio kvarco kiekio.
Konstrukcinis kompaktiškumas
Granitas, kurio poringumas mažesnis nei 0,5 %, o vandens įgerties greitis mažesnis nei 0,1 %, nėra linkęs sugerti drėgmės ar priemaišų ir ilgai naudojant mažai tikėtina, kad deformuosis. Tiek tamsusis „Jinan Green“ granitas (0,3 %), tiek šviesusis „Shanxi Black“ granitas (0,2 %) atitinka didelio tankio reikalavimus.
Mechaninis stiprumas
Gniuždymo stipris yra didesnis nei 150 MPa, o lenkimo stipris – didesnis nei 12 MPa, todėl užtikrinamas ilgalaikis tiksliosios įrangos nešimo stabilumas. Tamsusis granitas (pvz., juodasis indiškasis) paprastai pasižymi didesniu mechaniniu stiprumu dėl geležies ir magnio mineralų buvimo ir tinka sunkiems darbams.
Atsparumas cheminei korozijai
Kvarcas ir feldšpatas pasižymi dideliu atsparumu rūgščių ir šarmų korozijai. Todėl šviesios spalvos granitas (pvz., sezamo pilkumo) labiau tinka chemijos ir puslaidininkių pramonės korozinei aplinkai.
III. Pagrindiniai pasirinkimai ir atvejai pramonės srityje
Šviesios spalvos granitas: pageidaujamas pasirinkimas didelio tikslumo scenarijams
Tipinės veislės:
Sezamo baltas: gaminamas Fudžiano provincijoje, yra šviesiai pilkos spalvos, kvarco kiekis viršija 70 %. Jo šiluminio plėtimosi koeficientas yra 6 × 10⁻⁶/℃. Jis naudojamas puslaidininkių litografijos mašinų platformose ir aviacijos bei kosmoso tikrinimo įrangoje.
Jinan Green: tamsiai pilka, vienodos struktūros, gniuždymo stipris 240 MPa, dažnai naudojama koordinatinių matavimo mašinų (CMM) pagrindui.
Privalumai: Geras spalvų vienodumas, palengvinantis optinės įrangos optinio kelio kalibravimą; Maža šiluminė deformacija ir tinkamas nanometrų lygio tikslumo reikalavimams.
Tamsus granitas: Pageidaujamas sunkiems ir smūgiams atspariems atvejams
Tipinės veislės:
Juodoji galaktika: juodos spalvos, su ilmenitu, kurios tankis yra 3,05 g/cm³, o gniuždymo stipris – 280 MPa. Ji naudojama sunkiųjų staklių kreipiančiųjų bėgių ir automobilių gamybos įrenginių gamyboje.
Mongoliška juoda: tamsiai žalia, daugiausia amfibolinė, pasižyminti dideliu atsparumu smūgiams, naudojama kasybos įrangos pagrindui.
Privalumai: Didelis tankis, stiprus standumas, gebantis sugerti mechanines vibracijas, tinka didelės apkrovos pramoninei aplinkai.
Ketvirta. Išvada: spalva nėra lemiamas veiksnys; svarbiausia yra našumas
Spalva ≠ stabilumas: tiek šviesios, tiek tamsios spalvos granitas turi labai stabilių atmainų. Svarbiausia yra mineralo grynumas, struktūros vienodumas ir fiziniai rodikliai.
Scenos adaptacijos principas:
Tikslioji optinė / elektroninė įranga: rinkitės šviesios spalvos rūšis, kuriose yra daug kvarco (pvz., sezamo baltumo), pabrėždami terminį stabilumą ir paviršiaus tikslumą.
Sunkiosios mašinos / pramoninės staklės: rinkitės tamsios spalvos, daug geležies turinčius magnio rūdos tipus (pvz., „Jinan Blue“), pabrėždami mechaninį stiprumą ir atsparumą smūgiams.
Pirkimo pasiūlymas: patikrinkite tokius parametrus kaip šiluminio plėtimosi koeficientas, vandens sugerties greitis ir gniuždymo stipris naudodamiesi bandymų ataskaitomis (pvz., GB/T 18601-2020 „Natūralaus granito statybinės plokštės“), o ne spręskite vien pagal spalvą.
Apibendrinant galima teigti, kad pramonės srityje granito pasirinkimas grindžiamas eksploatacinėmis savybėmis, kurias papildo spalva. Reikėtų atlikti išsamų vertinimą kartu su konkrečiais įrangos reikalavimais ir naudojimo aplinka.
Įrašo laikas: 2025 m. gegužės 19 d.