Rūpniecisko precīzijas iekārtu jomā granīta stabilitāte galvenokārt ir atkarīga no tā minerālu sastāva, strukturālā blīvuma un fizikālajiem rādītājiem (piemēram, termiskās izplešanās koeficienta, ūdens absorbcijas ātruma un spiedes stiprības), nevis no pašas krāsas. Tomēr krāsa bieži vien netieši atspoguļo minerālu sastāva un veidošanās vides atšķirības. Tāpēc praktiskajā pielietojumā noteiktu krāsu granīts ir vairāk iecienīts tā pārāko visaptverošo īpašību dēļ. Tālāk ir sniegta konkrētā analīze:
I. Netieša saistība starp krāsu un stabilitāti
Granīta krāsu nosaka tā minerālu sastāvs, un minerālu sastāvs tieši ietekmē tā fizikālās īpašības:
Gaišas krāsas granīts (piemēram, pelēcīgi balts, gaiši rozā)
Minerālu sastāvs: galvenokārt kvarcs un laukšpats (līdz 60% līdz 80%), ar nelielu vizlas vai amfibola daudzumu.
Kvarcam (ar blīvumu 2,65 g/cm³) un laukšpatam (ar blīvumu 2,5–2,8 g/cm³) ir augsta cietība, spēcīga ķīmiskā stabilitāte un zems termiskās izplešanās koeficients (parasti 5–8 × 10⁻⁶/℃), un tos viegli neietekmē temperatūras izmaiņas.
Strukturālās īpatnības: Veidojusies relatīvi stabilā ģeoloģiskā vidē (piemēram, lēna atdzišana Zemes garozas seklā daļā), ar vienmērīgām kristāliskām daļiņām, blīvu struktūru, zemu porainību (0,3% - 0,7%), zemu ūdens absorbcijas ātrumu (<0,15%) un spēcīgu izturību pret deformāciju.
Tipiski pielietojumi: elektronisko mikroshēmu ražošanas iekārtas, precīzijas optisko instrumentu bāzes (piemēram, fotolitogrāfijas iekārtu platformas), kurām ilgstoši jāuztur izmēru precizitāte.
Tumšs granīts (piemēram, melns, tumši zaļš)
Minerālu sastāvs: Bagāts ar dzelzs un magnija minerāliem (piemēram, amfibolu, biotītu, piroksēnu) un daļēji satur smago metālu minerālus, piemēram, magnetītu un ilmenītu.
Amfibolam (blīvums 3,0–3,4 g/cm³) un biotītam (blīvums 2,7–3,1 g/cm³) ir relatīvi augsts blīvums, taču to termiskās izplešanās koeficienti ir nedaudz augstāki nekā kvarcam (līdz 8–12 × 10⁻⁶/℃), un to struktūras var nedaudz mainīties dzelzi saturošu minerālu oksidēšanās dēļ.
Strukturālās īpašības: Pārsvarā veidojas augstas temperatūras un augsta spiediena vidē (piemēram, dziļas magmas straujā atdzišanā), ar rupjām kristāliskām daļiņām un ievērojamām strukturālā blīvuma atšķirībām. Dažiem tumšajiem granītiem (piemēram, Jinan Green) ir vienmērīgāka un stabilāka struktūra intensīvas magmatiskās aktivitātes un pilnīgas iekšējā sprieguma atbrīvošanās dēļ.
Tipiski pielietojumi: Izturīgas darbgaldu pamatnes, lielas koordinātu mērīšanas iekārtas (CMM), kurām jāiztur lielas slodzes un triecienizturība.
II. Rūpniecisko scenāriju stabilitātes galvenie rādītāji
Neatkarīgi no krāsas, granīta pamatprasības rūpnieciskās precīzijas iekārtās ietver:
Termiskā stabilitāte
Lai izvairītos no iekārtu precizitātes novirzēm, ko izraisa temperatūras svārstības, priekšroka jādod šķirnēm ar zemu termiskās izplešanās koeficientu (<8×10⁻⁶/℃). Gaišas krāsas granītam (piemēram, sezama baltajam) ir labāka termiskā stabilitāte, pateicoties augstajam kvarca saturam.
Strukturālais kompaktums
Granīts ar porainību, kas mazāka par 0,5%, un ūdens absorbcijas ātrumu, kas mazāks par 0,1%, neuzsūc mitrumu vai piemaisījumus un, visticamāk, nedeformēsies ilgstošas lietošanas laikā. Gan Jinan Green tumšajā granītā (ar porainību 0,3%), gan Shanxi Black gaišajā granītā (ar porainību 0,2%) atbilst augsta blīvuma prasībām.
Mehāniskā izturība
Spiedes izturība ir lielāka par 150 MPa, un lieces izturība ir lielāka par 12 MPa, kas nodrošina precīza aprīkojuma pārvadāšanas ilgtermiņa stabilitāti. Tumšajam granītam (piemēram, Indijas melnajam) parasti ir augstāka mehāniskā izturība dzelzs un magnija minerālu klātbūtnes dēļ, un tas ir piemērots lielas slodzes apstākļiem.
Ķīmiskā izturība pret koroziju
Kvarcam un laukšpatam ir spēcīga izturība pret skābju un sārmu koroziju. Tāpēc gaišas krāsas granīts (piemēram, sezama pelēkais) ir piemērotāks korozīvām vidēm ķīmiskajā un pusvadītāju rūpniecībā.
III. Galvenās izvēles un piemēri rūpniecības jomā
Gaišas krāsas granīts: vēlamā izvēle augstas precizitātes scenārijiem
Reprezentatīvās šķirnes:
Sezama baltā krāsa: ražota Fudžianas provincē, tā ir gaiši pelēkā krāsā ar kvarca saturu virs 70 %. Tās termiskās izplešanās koeficients ir 6 × 10⁻⁶/℃. To izmanto pusvadītāju litogrāfijas iekārtu platformās un kosmosa pārbaudes iekārtās.
Dzjinaņas zaļais: tumši pelēks, vienmērīga struktūra, spiedes izturība 240 MPa, bieži izmanto koordinātu mērīšanas iekārtu (CMM) pamatnei.
Priekšrocības: Laba krāsu vienmērība, kas atvieglo optisko iekārtu optiskā ceļa kalibrēšanu; Tam ir maza termiskā deformācija un tas ir piemērots nanometru līmeņa precizitātes prasībām.
Tumšais granīts: Vēlams lieljaudas un triecienizturīgiem scenārijiem
Reprezentatīvās šķirnes:
Melnā galaktika: melna krāsa, satur ilmenītu, ar blīvumu 3,05 g/cm³ un spiedes stiprību 280 MPa. To izmanto lieljaudas darbgaldu vadotnēm un automobiļu ražošanas armatūrai.
Mongoļu melnais: tumši zaļš, galvenokārt amfibols, ar spēcīgu triecienizturību, ko izmanto kalnrūpniecības iekārtu pamatnei.
Priekšrocības: Augsts blīvums, spēcīga stingrība, spēj absorbēt mehāniskās vibrācijas, piemērota rūpnieciskai videi ar lielu slodzi.
Ceturtais. Secinājums: Krāsa nav noteicošais faktors; galvenais ir veiktspēja
Krāsa ≠ stabilitāte: Gan gaišas, gan tumšas krāsas granītam ir ļoti stabilas šķirnes. Galvenais ir minerāla tīrība, struktūras vienmērīgums un fizikālie rādītāji.
Ainas adaptācijas princips:
Precīzas optiskās/elektroniskās iekārtas: Izvēlieties gaišas krāsas šķirnes ar augstu kvarca saturu (piemēram, sezama balto), uzsverot termisko stabilitāti un virsmas precizitāti.
Smagās mašīnas/rūpnieciskās darbmašīnas: Izvēlieties tumšas krāsas, augsta dzelzs satura magnija rūdas veidus (piemēram, Jinan zilo), uzsverot mehānisko izturību un triecienizturību.
Pirkuma ieteikums: pārbaudiet tādus parametrus kā termiskās izplešanās koeficients, ūdens absorbcijas ātrums un spiedes izturība, izmantojot testa ziņojumus (piemēram, GB/T 18601-2020 "Dabīgā granīta būvplātnes"), nevis vērtējiet tikai pēc krāsas.
Noslēgumā jāsaka, ka rūpnieciskajā jomā granīta izvēlē prioritāte tiek dota veiktspējai, un to papildina krāsa. Visaptverošs novērtējums jāveic apvienojumā ar konkrētām aprīkojuma prasībām un lietošanas vidi.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 19. maijs