Granito linijinio plėtimosi koeficientas paprastai yra apie 5,5–7,5 x 10⁶/℃. Tačiau skirtingų granito tipų plėtimosi koeficientas gali šiek tiek skirtis.
Granitas pasižymi geru temperatūros stabilumu, daugiausia atsispindinčiu šiuose aspektuose:
Maža terminė deformacija: dėl mažo plėtimosi koeficiento granito terminė deformacija yra santykinai maža, kai temperatūra kinta. Tai leidžia granito komponentams išlaikyti stabilesnį dydį ir formą skirtingose temperatūrose, o tai padeda užtikrinti tikslios įrangos tikslumą. Pavyzdžiui, didelio tikslumo matavimo prietaisuose, naudojant granitą kaip pagrindą ar darbastalį, net ir esant tam tikriems aplinkos temperatūros svyravimams, terminę deformaciją galima valdyti nedideliame diapazone, kad būtų užtikrintas matavimo rezultatų tikslumas.
Geras atsparumas terminiam smūgiui: Granitas gali atlaikyti tam tikrą staigų temperatūros pokytį be akivaizdžių įtrūkimų ar pažeidimų. Taip yra dėl gero šilumos laidumo ir šilumos talpos, todėl, keičiantis temperatūrai, jis gali greitai ir tolygiai perduoti šilumą, taip sumažindamas vidinių terminių įtempių koncentraciją. Pavyzdžiui, kai kuriose pramoninės gamybos aplinkose, kai įranga staiga įsijungia arba sustoja, temperatūra greitai pasikeičia, todėl granito komponentai gali geriau prisitaikyti prie šio terminio smūgio ir išlaikyti savo veikimo stabilumą.
Geras ilgalaikis stabilumas: po ilgo natūralaus senėjimo ir geologinio poveikio granito vidinis įtempis iš esmės išnyko, o struktūra tapo stabili. Ilgalaikio naudojimo procese, net ir po kelių temperatūros ciklų pokyčių, jo vidinės struktūros nėra lengva pakeisti, ji gali toliau išlaikyti gerą temperatūros stabilumą, užtikrindama patikimą paramą didelio tikslumo įrangai.
Palyginti su kitomis įprastomis medžiagomis, granito terminis stabilumas yra aukštesnio lygio, toliau pateikiamas granito ir metalinių medžiagų, keraminių medžiagų, kompozicinių medžiagų terminio stabilumo palyginimas:
Palyginti su metalinėmis medžiagomis:
Įprastų metalinių medžiagų šiluminio plėtimosi koeficientas yra gana didelis. Pavyzdžiui, įprasto anglinio plieno linijinio plėtimosi koeficientas yra apie 10–12x10⁶/℃, o aliuminio lydinio – apie 20–25x10⁶/℃, tai yra žymiai daugiau nei granito. Tai reiškia, kad keičiantis temperatūrai, metalo medžiagos dydis kinta labiau, todėl dėl šiluminio plėtimosi ir šaltojo susitraukimo lengviau susidaryti didesniems vidiniams įtempiams, o tai turi įtakos jo tikslumui ir stabilumui. Granito dydis kinta mažiau, kai temperatūra svyruoja, todėl geriau išlaikoma pradinė forma ir tikslumas. Metalinių medžiagų šilumos laidumas paprastai yra didelis, o greito kaitinimo ar aušinimo metu šiluma greitai praleidžiama, todėl susidaro didelis temperatūros skirtumas tarp medžiagos vidaus ir paviršiaus, todėl atsiranda šiluminis įtempis. Priešingai, granito šilumos laidumas yra mažas, o šilumos laidumas gana lėtas, todėl tam tikru mastu galima sumažinti šiluminio įtempio susidarymą ir pagerinti šiluminį stabilumą.
Palyginti su keraminėmis medžiagomis:
Kai kurių didelio našumo keraminių medžiagų, pavyzdžiui, silicio nitrido keramikos, kurios linijinio plėtimosi koeficientas yra apie 2,5–3,5 x 10⁶/℃, šiluminio plėtimosi koeficientas gali būti labai mažas, t. y. mažesnis nei granito, ir turi tam tikrų šiluminio stabilumo pranašumų. Tačiau keraminės medžiagos paprastai yra trapios, atsparumas šiluminiam smūgiui yra gana prastas, o staigiai pasikeitus temperatūrai lengvai atsiranda įtrūkimų ar net įtrūkimų. Nors granito šiluminio plėtimosi koeficientas yra šiek tiek didesnis nei kai kurių specialių keramikų, jis pasižymi geru tvirtumu ir atsparumu šiluminiam smūgiui, gali atlaikyti tam tikrą temperatūros pokytį. Praktiškai granitas, esant daugumai ne itin didelių temperatūros pokyčių aplinkų, gali atitikti reikalavimus dėl šiluminio stabilumo, o jo visapusiškos eksploatacinės savybės yra labiau subalansuotos ir kaina yra gana maža.
Palyginti su kompozicinėmis medžiagomis:
Kai kurios pažangios kompozicinės medžiagos gali pasiekti mažą šiluminio plėtimosi koeficientą ir gerą šiluminį stabilumą, tinkamai suprojektavus pluošto ir matricos derinį. Pavyzdžiui, anglies pluoštu armuotų kompozitų šiluminio plėtimosi koeficientą galima reguliuoti pagal pluošto kryptį ir kiekį, ir kai kuriomis kryptimis jis gali pasiekti labai mažas vertes. Tačiau kompozicinių medžiagų paruošimo procesas yra sudėtingas, o kaina didelė. Granitas, kaip natūrali medžiaga, nereikalauja sudėtingo paruošimo proceso, o kaina yra gana maža. Nors kai kuriais terminio stabilumo rodikliais jis gali neprilygti kai kurioms aukštos klasės kompozicinėms medžiagoms, jis turi pranašumų kainos ir kokybės santykio požiūriu, todėl yra plačiai naudojamas daugelyje įprastų sričių, kurioms keliami tam tikri šiluminio stabilumo reikalavimai. Kuriose pramonės šakose naudojami granito komponentai, kai temperatūros stabilumas yra pagrindinis aspektas? Pateikite konkrečius granito šiluminio stabilumo bandymų duomenis arba atvejus. Kuo skiriasi skirtingų granito šiluminio stabilumo tipų?
Įrašo laikas: 2025 m. kovo 28 d.