Graniidi lineaarne paisumistegur on tavaliselt umbes 5,5–7,5 x 10⁶/℃. Erinevat tüüpi graniidil võib paisumistegur siiski veidi erineda.
Graniidil on hea temperatuuristabiilsus, mis kajastub peamiselt järgmistes aspektides:
Väike termiline deformatsioon: graniidi madala paisumiskoefitsiendi tõttu on temperatuuri muutudes termiline deformatsioon suhteliselt väike. See võimaldab graniidist komponentidel säilitada stabiilsema suuruse ja kuju erinevates temperatuurikeskkondades, mis aitab tagada täppisseadmete täpsuse. Näiteks ülitäpsete mõõtevahendite puhul, kui graniiti kasutatakse alusena või töölauana, saab termilist deformatsiooni isegi teatud ümbritseva õhu temperatuuri kõikumise korral väikeses vahemikus reguleerida, et tagada mõõtmistulemuste täpsus.
Hea termilise löögikindlus: Graniit talub teatud määral kiireid temperatuurimuutusi ilma nähtavate pragude või kahjustusteta. Selle põhjuseks on hea soojusjuhtivus ja soojusmahtuvus, mis võimaldab temperatuuri muutudes soojust kiiresti ja ühtlaselt üle kanda, vähendades seeläbi sisemise termilise pinge kontsentratsiooni. Näiteks mõnes tööstuslikus tootmiskeskkonnas muutub temperatuur kiiresti, kui seadmed äkiliselt käivituvad või seiskuvad, ning graniidist komponendid suudavad selle termilise löögiga paremini kohaneda ja säilitada oma jõudluse stabiilsuse.
Hea pikaajaline stabiilsus: Pärast pikka loodusliku vananemise ja geoloogilise tegevuse perioodi on graniidi sisemine pinge põhimõtteliselt vabanenud ja struktuur on stabiilne. Pikaajalise kasutamise käigus, isegi pärast mitut temperatuuritsükli muutust, ei ole selle sisemist struktuuri lihtne muuta, see suudab jätkuvalt säilitada head temperatuuri stabiilsust, pakkudes usaldusväärset tuge suure täpsusega seadmetele.
Võrreldes teiste tavaliste materjalidega on graniidil kõrgem termiline stabiilsus. Järgnevalt on toodud graniidi ja metallmaterjalide, keraamiliste materjalide ja komposiitmaterjalide võrdlus termilise stabiilsuse osas:
Võrreldes metallmaterjalidega:
Üldmetallide soojuspaisumistegur on suhteliselt suur. Näiteks tavalise süsinikterase lineaarpaisumistegur on umbes 10-12x10⁶/℃ ja alumiiniumisulami lineaarpaisumistegur on umbes 20-25x10⁶/℃, mis on oluliselt kõrgem kui graniidil. See tähendab, et temperatuuri muutudes muutub metallimaterjali suurus oluliselt ja soojuspaisumise ning külmakokkutõmbumise tõttu on kergem tekitada suuremat sisemist pinget, mis mõjutab selle täpsust ja stabiilsust. Graniidi suurus muutub temperatuuri kõikumisel vähem, mis võimaldab paremini säilitada algset kuju ja täpsust. Metallmaterjalide soojusjuhtivus on tavaliselt kõrge ja kiire kuumutamise või jahutamise käigus juhitakse soojust kiiresti, mille tulemuseks on suur temperatuuride erinevus materjali sisemuse ja pinna vahel, mille tulemuseks on termiline pinge. Seevastu graniidi soojusjuhtivus on madal ja soojusjuhtivus on suhteliselt aeglane, mis võib teatud määral leevendada termilise pinge teket ja näidata paremat termilist stabiilsust.
Võrreldes keraamiliste materjalidega:
Mõnede kõrgjõudlusega keraamiliste materjalide soojuspaisumistegur võib olla väga madal, näiteks räninitriidkeraamika, mille lineaarpaisumistegur on umbes 2,5–3,5 x 10⁶/℃, mis on madalam kui graniidil ja millel on teatud eelised termilise stabiilsuse osas. Keraamilised materjalid on aga tavaliselt haprad, termilise löögikindlus on suhteliselt halb ning temperatuuri järskude muutuste korral tekivad kergesti praod või isegi praod. Kuigi graniidi soojuspaisumistegur on veidi kõrgem kui mõnel spetsiaalsel keraamikal, on sellel hea sitkus ja termilise löögikindlus, see talub teatud määral temperatuurimuutusi. Praktilistes rakendustes vastab graniidi termiline stabiilsus enamikus mitte-äärmuslikes temperatuurimuutustes nõuetele, selle terviklik jõudlus on tasakaalustatum ja hind on suhteliselt madal.
Võrreldes komposiitmaterjalidega:
Mõned täiustatud komposiitmaterjalid suudavad saavutada madala soojuspaisumisteguri ja hea termilise stabiilsuse kiudude ja maatriksi mõistliku kombinatsiooni abil. Näiteks süsinikkiuga tugevdatud komposiitide soojuspaisumistegurit saab reguleerida vastavalt kiudude suunale ja sisaldusele ning see võib mõnes suunas saavutada väga madalaid väärtusi. Komposiitmaterjalide valmistusprotsess on aga keeruline ja kulukas. Loodusliku materjalina ei vaja graniit keerukat valmistusprotsessi ja kulu on suhteliselt madal. Kuigi see ei pruugi mõne termilise stabiilsuse näitaja poolest olla nii hea kui mõned tipptasemel komposiitmaterjalid, on sellel eelised kulutõhususe osas, mistõttu seda kasutatakse laialdaselt paljudes tavapärastes rakendustes, millel on teatud termilise stabiilsuse nõuded. Millistes tööstusharudes kasutatakse graniidist komponente, kus temperatuuri stabiilsus on peamine kaalutlus? Esitage mõned konkreetsed katseandmed või graniidi termilise stabiilsuse juhtumid. Millised on erinevused erinevat tüüpi graniidi termilise stabiilsuse vahel?
Postituse aeg: 28. märts 2025