Граниттің сызықтық кеңею коэффициенті әдетте 5,5-7,5x10 - ⁶/℃ шамасында болады. Дегенмен, граниттің әртүрлі түрлері үшін оның кеңею коэффициенті сәл өзгеше болуы мүмкін.
Гранит жақсы температуралық тұрақтылыққа ие, бұл негізінен келесі аспектілерде көрініс табады:
Кішкентай термиялық деформация: кеңею коэффициентінің төмендігіне байланысты граниттің термиялық деформациясы температура өзгерген кезде салыстырмалы түрде аз болады. Бұл гранит компоненттеріне әртүрлі температуралық ортада тұрақты өлшем мен пішінді сақтауға мүмкіндік береді, бұл дәлдік жабдықтарының дәлдігін қамтамасыз етуге ықпал етеді. Мысалы, жоғары дәлдіктегі өлшеу құралдарын пайдалану кезінде гранитті негіз немесе жұмыс үстелі ретінде пайдалану қоршаған орта температурасының белгілі бір ауытқуына қарамастан, өлшеу нәтижелерінің дәлдігін қамтамасыз ету үшін термиялық деформацияны шағын диапазонда басқаруға болады.
Жақсы термиялық соққыға төзімділік: Гранит айқын жарықтарсыз немесе зақымданусыз белгілі бір дәрежеде температураның күрт өзгеруіне төтеп бере алады. Себебі оның жақсы жылу өткізгіштігі мен жылу сыйымдылығы бар, ол температура өзгерген кезде жылуды тез және біркелкі бере алады, бұл ішкі жылу кернеуінің концентрациясын азайтады. Мысалы, кейбір өнеркәсіптік өндіріс орталарында жабдық кенеттен іске қосылғанда немесе тоқтағанда, температура тез өзгереді, ал гранит компоненттері бұл жылулық соққыға жақсы бейімделіп, жұмысының тұрақтылығын сақтай алады.
Ұзақ мерзімді тұрақтылық: Ұзақ уақыт бойы табиғи қартаю мен геологиялық әсерден кейін граниттің ішкі кернеуі негізінен босатылды және құрылымы тұрақты болды. Ұзақ мерзімді пайдалану процесінде, тіпті бірнеше температура циклі өзгергеннен кейін де, оның ішкі құрылымын өзгерту оңай емес, жоғары дәлдіктегі жабдыққа сенімді тірек бере отырып, жақсы температура тұрақтылығын сақтай алады.
Басқа кең таралған материалдармен салыстырғанда, граниттің термиялық тұрақтылығы жоғары деңгейде, гранит пен металл материалдарының, керамикалық материалдардың, композиттік материалдардың термиялық тұрақтылығы тұрғысынан салыстыруы келесідей:
Металл материалдармен салыстырғанда:
Жалпы металл материалдарының жылулық кеңею коэффициенті салыстырмалы түрде үлкен. Мысалы, кәдімгі көміртекті болаттың сызықтық кеңею коэффициенті шамамен 10-12x10 - ⁶/℃, ал алюминий қорытпасының сызықтық кеңею коэффициенті шамамен 20-25x10 - ⁶/℃, бұл гранитке қарағанда айтарлықтай жоғары. Бұл температура өзгерген кезде металл материалының өлшемі айтарлықтай өзгеретінін және жылулық кеңею мен суық жиырылу салдарынан ішкі кернеудің көп болуы оңай екенін, осылайша оның дәлдігі мен тұрақтылығына әсер ететінін білдіреді. Температура ауытқыған кезде граниттің өлшемі аз өзгереді, бұл бастапқы пішіні мен дәлдігін жақсы сақтай алады. Металл материалдарының жылу өткізгіштігі әдетте жоғары болады, ал тез қыздыру немесе салқындату процесінде жылу тез өтеді, бұл материалдың ішкі жағы мен беті арасында үлкен температура айырмашылығына әкеледі, бұл жылулық кернеуге әкеледі. Керісінше, граниттің жылу өткізгіштігі төмен, ал жылу өткізгіштігі салыстырмалы түрде баяу, бұл белгілі бір дәрежеде жылулық кернеудің пайда болуын жеңілдетеді және жылулық тұрақтылықты жақсартады.
Керамикалық материалдармен салыстырғанда:
Кейбір жоғары өнімді керамикалық материалдардың жылу кеңею коэффициенті өте төмен болуы мүмкін, мысалы, кремний нитриді керамикасы, оның сызықтық кеңею коэффициенті шамамен 2,5-3,5x10 - ⁶/℃, бұл гранитке қарағанда төмен және жылу тұрақтылығында белгілі бір артықшылықтарға ие. Дегенмен, керамикалық материалдар әдетте сынғыш, жылу соққысына төзімділігі салыстырмалы түрде нашар, ал температура күрт өзгерген кезде жарықтар немесе тіпті жарықтар пайда болуы мүмкін. Граниттің жылу кеңею коэффициенті кейбір арнайы керамикаға қарағанда сәл жоғары болса да, ол жақсы беріктікке және жылу соққысына төзімділікке ие, белгілі бір дәрежеде температура мутациясына төтеп бере алады, практикалық қолдануда көптеген экстремалды емес температура өзгеретін орта үшін граниттің жылу тұрақтылығы талаптарға сай келеді және оның жан-жақты өнімділігі теңдестірілген, құны салыстырмалы түрде төмен.
Композиттік материалдармен салыстырғанда:
Кейбір озық композиттік материалдар талшық пен матрицаның үйлесімін ақылға қонымды жобалау арқылы жылу кеңеюінің төмен коэффициентіне және жақсы жылу тұрақтылығына қол жеткізе алады. Мысалы, көміртекті талшықпен күшейтілген композиттердің жылу кеңею коэффициентін талшықтың бағыты мен құрамына сәйкес реттеуге болады және кейбір бағыттар бойынша өте төмен мәндерге жетуі мүмкін. Дегенмен, композиттік материалдарды дайындау процесі күрделі және құны жоғары. Табиғи материал ретінде гранит күрделі дайындау процесін қажет етпейді және құны салыстырмалы түрде төмен. Жылу тұрақтылығының кейбір көрсеткіштері бойынша кейбір жоғары сапалы композиттік материалдар сияқты жақсы болмаса да, оның құны бойынша артықшылықтары бар, сондықтан ол жылу тұрақтылығына белгілі бір талаптары бар көптеген дәстүрлі қолданбаларда кеңінен қолданылады. Гранит компоненттері қай салаларда қолданылады, температура тұрақтылығы маңызды фактор болып табылады? Граниттің жылу тұрақтылығының кейбір нақты сынақ деректерін немесе жағдайларын келтіріңіз. Граниттің жылу тұрақтылығының әртүрлі түрлерінің арасындағы айырмашылықтар қандай?
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 28 наурыз