Tööstuslike täppisseadmete valdkonnas sõltub graniidi stabiilsus peamiselt selle mineraalsest koostisest, struktuurilisest tihedusest ja füüsikalistest jõudlusnäitajatest (nt soojuspaisumistegur, veeimavus ja survetugevus), mitte aga selle värvusest endast. Värvus peegeldab aga sageli kaudselt mineraalse koostise ja moodustumiskeskkonna erinevusi. Seetõttu on praktilistes rakendustes teatud värvi graniit eelistatum tänu oma parematele terviklikele omadustele. Järgnev on konkreetne analüüs:
I. Värvi ja stabiilsuse kaudne seos
Graniidi värvuse määrab selle mineraalne koostis ja mineraalne koostis mõjutab otseselt selle füüsikalisi omadusi:
Heleda värvusega graniit (näiteks hallikasvalge, helesinine)
Mineraalne koostis: Peamiselt kvarts ja päevakivi (moodustades kuni 60–80%), vähesel määral vilgukivi või amfibooli.
Kvartsil (tihedusega 2,65 g/cm³) ja päevakivil (tihedusega 2,5–2,8 g/cm³) on kõrge kõvadus, tugev keemiline stabiilsus ja madal soojuspaisumistegur (tavaliselt 5–8 × 10⁻⁶/℃) ning temperatuurimuutused ei mõjuta neid kergesti.
Struktuurilised omadused: Moodustunud suhteliselt stabiilses geoloogilises keskkonnas (näiteks aeglane jahtumine maakoore madalas osas), ühtlased kristallilised osakesed, tihe struktuur, madal poorsus (0,3% - 0,7%), madal veeimavus (<0,15%) ja tugev deformatsioonikindlus.
Tüüpilised rakendused: elektrooniliste kiipide tootmisseadmed, täppis-optiliste instrumentide alused (näiteks fotolitograafiamasinate platvormid), mis peavad pikka aega säilitama mõõtmete täpsuse.
Tume graniit (näiteks must, tumeroheline)
Mineraalne koostis: Rikas raua- ja magneesiumimineraalide (näiteks amfibool, biotiit, pürokseen) poolest ning sisaldab osaliselt raskmetallide mineraale nagu magnetiit ja ilmeniit.
Amfiboolil (tihedus 3,0–3,4 g/cm³) ja biotiidil (tihedus 2,7–3,1 g/cm³) on suhteliselt suur tihedus, kuid nende soojuspaisumistegurid on veidi kõrgemad kui kvartsil (kuni 8–12 × 10⁻⁶/℃) ja nende struktuurid võivad rauda sisaldavate mineraalide oksüdeerumise tõttu veidi muutuda.
Struktuurilised omadused: Enamasti moodustunud kõrge temperatuuri ja rõhu keskkonnas (näiteks sügava magma kiire jahtumine), jämedate kristalliliste osakestega ja oluliste struktuurilise tiheduse erinevustega. Mõnel tumedal graniidil (näiteks Jinan Greenil) on intensiivse magmaatilise aktiivsuse ja sisemise pinge täieliku vabanemise tõttu ühtlasem ja stabiilsem struktuur.
Tüüpilised rakendused: Tugevdatud tööpinkide alused, suured koordinaatmõõtemasinad (CMM), mis peavad vastu pidama suurtele koormustele ja löögikindlusele.
II. Tööstusstsenaariumide stabiilsuse põhinäitajad
Sõltumata värvist, on graniidi põhinõuded tööstuslikes täppisseadmetes järgmised:
Termiline stabiilsus
Eelistage madala soojuspaisumisteguriga (<8×10⁻⁶/℃) sorte, et vältida temperatuurikõikumistest tingitud seadmete täpsuse kõrvalekaldeid. Heleda värvusega graniidil (näiteks seesamivalgel) on kõrge kvartsisisalduse tõttu parem termiline stabiilsus.
Struktuuriline kompaktsus
Graniit, mille poorsus on alla 0,5% ja veeimavus alla 0,1%, ei ole altid niiskuse ega lisandite imamisele ning pikaajalise kasutamise käigus tõenäoliselt ei deformeeru. Nii tume graniit Jinan Green (poorsusega 0,3%) kui ka hele graniit Shanxi Black (poorsusega 0,2%) vastavad suure tiheduse nõuetele.
Mehaaniline tugevus
Survetugevus on suurem kui 150 MPa ja paindetugevus suurem kui 12 MPa, mis tagab täppisseadmete pikaajalise stabiilsuse. Tume graniit (näiteks must Indian) on tavaliselt raua- ja magneesiumimineraalide olemasolu tõttu suurema mehaanilise tugevusega ning sobib rasketes oludes kasutamiseks.
Keemiline korrosioonikindlus
Kvartsil ja päevakivil on tugev vastupidavus happe- ja leelismetallide korrosioonile. Seetõttu sobib heledavärviline graniit (näiteks seesamihall) paremini keemia- ja pooljuhtide tööstuses kasutatavatesse söövitavatesse keskkondadesse.
III. Peavoolu valikud ja juhtumid tööstusvaldkonnas
Hele graniit: Eelistatud valik suure täpsusega stsenaariumide jaoks
Tüüpilised sordid:
Seesamivalge: Fujianis toodetud seesamiseemneõli on helehall, kvartsisisaldusega üle 70%. Selle soojuspaisumistegur on 6×10⁻⁶/℃. Seda kasutatakse pooljuhtide litograafiamasinate platvormidel ja lennunduse kontrollseadmetes.
Jinan Green: tumehall, ühtlase struktuuriga, survetugevusega 240 MPa, sageli kasutatakse koordinaatmõõtemasinate (CMM) alusena.
Eelised: Hea värviühtlus, mis hõlbustab optiliste seadmete optilise tee kalibreerimist; Sellel on väike termiline deformatsioon ja see sobib nanomeetri täpsusnõuete täitmiseks.
Tume graniit: Eelistatud rasketes ja löögikindlates oludes
Tüüpilised sordid:
Must galaktika: musta värvusega, sisaldab ilmeniiti, tihedusega 3,05 g/cm³ ja survetugevusega 280 MPa. Seda kasutatakse raskeveokite tööpinkide juhtsiinide ja autotööstuse kinnitusdetailide jaoks.
Mongoolia must: tumeroheline, peamiselt amfibool, tugeva löögikindlusega, kasutatakse kaevandusseadmete alusena.
Eelised: Suur tihedus, tugev jäikus, võimeline neelama mehaanilist vibratsiooni, sobib suure koormusega tööstuskeskkondadesse.
Neljas. Kokkuvõte: värv ei ole määrav tegur; jõudlus on tuum
Värvus ≠ stabiilsus: Nii heledal kui ka tumedal graniidil on väga stabiilsed sordid. Võti peitub mineraali puhtuses, struktuuri ühtluses ja füüsikalistes näitajates.
Stseeni kohandamise põhimõte:
Täppisoptilised/elektroonilised seadmed: Valige heledad ja kõrge kvartsisisaldusega sordid (näiteks seesamivalge), rõhutades termilist stabiilsust ja pinna täpsust.
Rasketehnika/tööpingid: Valige tumeda värvusega, kõrge rauasisaldusega magneesiumimaagid (näiteks Jinan sinine), rõhutades mehaanilist tugevust ja löögikindlust.
Ostusoovitus: kontrollige parameetreid, nagu soojuspaisumistegur, veeimavus ja survetugevus, katsearuannete (nt GB/T 18601-2020 "Looduslikust graniidist ehitusplaadid") abil, mitte ainult värvi järgi.
Kokkuvõtteks võib öelda, et tööstusvaldkonnas seatakse graniidi valikul esikohale jõudlus ja seda täiendab värv. Põhjalik hindamine tuleks teha koos konkreetsete seadmete nõuete ja kasutuskeskkondadega.
Postituse aeg: 19. mai 2025