Өнеркәсіптік дәлдік жабдықтары саласында граниттің тұрақтылығы негізінен оның түсіне емес, оның минералды құрамына, құрылымдық тығыздығына және физикалық өнімділік көрсеткіштеріне (мысалы, жылу кеңею коэффициенті, су сіңіру жылдамдығы және қысу беріктігі) байланысты. Дегенмен, түс көбінесе минералды құрам мен түзілу ортасындағы айырмашылықтарды жанама түрде көрсетеді. Сондықтан, практикалық қолдануда белгілі бір түсті гранит өзінің жоғары кешенді өнімділігіне байланысты көбірек қолданылады. Нақты талдау келесідей:
I. Түс пен тұрақтылық арасындағы жанама байланыс
Граниттің түсі оның минералды құрамымен анықталады, ал минералды құрамы оның физикалық қасиеттеріне тікелей әсер етеді:
Ашық түсті гранит (мысалы, сұрғылт ақ, ашық қызғылт)
Минералды құрамы: Негізінен кварц және дала шпаты (60%-дан 80%-ға дейін), аз мөлшерде слюда немесе амфибол бар.
Кварц (тығыздығы 2,65 г/см³) және дала шпаты (тығыздығы 2,5-2,8 г/см³) жоғары қаттылыққа, күшті химиялық тұрақтылыққа және термиялық кеңею коэффициентінің төмендігіне (әдетте 5-8×10⁻⁶/℃) ие және температураның өзгеруіне оңай әсер етпейді.
Құрылымдық ерекшеліктері: Салыстырмалы түрде тұрақты геологиялық ортада (мысалы, Жер қыртысының таяз бөлігінде баяу салқындату) қалыптасқан, біркелкі кристалды бөлшектермен, тығыз құрылыммен, төмен кеуектілікпен (0,3% - 0,7%), төмен су сіңіру жылдамдығымен (<0,15%) және деформацияға берік төзімділікпен ерекшеленеді.
Типтік қолданылуы: Электронды чип өндірісі жабдықтары, дәлдіктегі оптикалық аспаптардың негіздері (фотолитография машина платформалары сияқты), олар ұзақ уақыт бойы өлшемдік дәлдікті сақтауды қажет етеді.
Қара гранит (мысалы, қара, қою жасыл)
Минералды құрамы: Темір мен магний минералдарына (мысалы, амфибол, биотит, пироксен) бай және ішінара магнетит және ильменит сияқты ауыр металл минералдарын қамтиды.
Амфибол (тығыздығы 3,0-3,4 г/см³) және биотит (тығыздығы 2,7-3,1 г/см³) салыстырмалы түрде жоғары тығыздыққа ие, бірақ олардың жылулық кеңею коэффициенттері кварцқа қарағанда сәл жоғары (8-12×10⁻⁶/℃ дейін), және олардың құрылымдары темір құрамды минералдардың тотығуына байланысты аздаған өзгерістерге ұшырауы мүмкін.
Құрылымдық сипаттамалары: Негізінен жоғары температуралы және жоғары қысымды ортада (мысалы, терең магманың тез салқындауы) пайда болады, ірі кристалды бөлшектермен және құрылымдық тығыздықта айтарлықтай айырмашылықтар болады. Кейбір қара граниттер (мысалы, Цзинань Грин) қарқынды магмалық белсенділікке және ішкі кернеудің толық босатылуына байланысты біркелкі және тұрақты құрылымға ие.
Типтік қолданылуы: ауыр жүктемелерге және соққыға төзімділікке төтеп беруі қажет ауыр станок негіздері, үлкен координаталық өлшеу машиналары (КӨМ).
II. Өнеркәсіптік сценарийлердегі тұрақтылықтың негізгі көрсеткіштері
Түсіне қарамастан, өнеркәсіптік дәлдік жабдықтарындағы гранитке қойылатын негізгі талаптар:
Термиялық тұрақтылық
Температураның ауытқуынан туындаған жабдықтың дәлдігінің ауытқуын болдырмау үшін термиялық кеңею коэффициенті төмен (<8×10⁻⁶/℃) сорттарды таңдауға басымдық беріңіз. Ашық түсті гранит (мысалы, күнжіт ақтығы) құрамында кварц мөлшері жоғары болғандықтан термиялық тұрақтылығы жақсырақ.
Құрылымдық ықшамдылық
Кеуектілігі 0,5%-дан аз және су сіңіру жылдамдығы 0,1%-дан аз гранит ылғалды немесе қоспаларды сіңіруге бейім емес және ұзақ мерзімді пайдалану кезінде деформацияланбайды. Қара граниттегі Цзиньань жасылы (кеуектілігі 0,3%) және ашық граниттегі Шаньси қарасы (кеуектілігі 0,2%) жоғары тығыздық талаптарына сай келеді.
Механикалық беріктік
Сығымдау беріктігі 150 МПа-дан жоғары және иілу беріктігі 12 МПа-дан жоғары, бұл дәл жабдықты тасымалдаудың ұзақ мерзімді тұрақтылығын қамтамасыз етеді. Қара гранит (мысалы, үнді қарасы) әдетте темір мен магний минералдарының болуына байланысты жоғары механикалық беріктікке ие және ауыр жүктеме жағдайларына жарамды.
Химиялық коррозияға төзімділік
Кварц пен дала шпаты қышқылдық және сілтілік коррозияға төзімділігі жоғары. Сондықтан ашық түсті гранит (мысалы, күнжіт сұрғылт) химиялық және жартылай өткізгіш өнеркәсібіндегі коррозиялық ортаға қолайлырақ.
III. Өнеркәсіп саласындағы негізгі таңдаулар мен жағдайлар
Ашық түсті гранит: жоғары дәлдіктегі сценарийлер үшін ең қолайлы таңдау
Өкілдік сорттар:
Күнжіт ақ: Фуцзяньде өндірілген, ашық сұр түсті, кварц мөлшері 70%-дан асады. Оның термиялық кеңею коэффициенті 6 × 10⁻⁶/℃. Ол жартылай өткізгіш литография машина платформаларында және аэроғарыштық тексеру жабдықтарында қолданылады.
Цзинань жасыл: қою сұр, біркелкі құрылым, қысу беріктігі 240 МПа, көбінесе координаталық өлшеу машиналарының (CMM) негізі үшін қолданылады.
Артықшылықтары: Түстердің біркелкілігі жақсы, оптикалық жабдықтың оптикалық жолын калибрлеуді жеңілдетеді; термиялық деформациясы аз және нанометрлік дәлдік талаптарына сай келеді.
Қара гранит: ауыр жүктемелерге және соққыға төзімді жағдайларға қолайлы
Өкілдік сорттар:
Қара галактика: Қара түсті, құрамында ильменит бар, тығыздығы 3,05 г/см³ және сығымдау беріктігі 280 МПа. Ол ауыр жүктемелі станоктардың бағыттаушы рельстері мен автомобиль өндірісінің арматуралары үшін қолданылады.
Моңғол қарасы: қою жасыл, негізінен амфибол, соққыға төзімділігі жоғары, тау-кен жабдықтарының негізі ретінде қолданылады.
Артықшылықтары: Жоғары тығыздық, күшті қаттылық, механикалық тербелісті сіңіруге қабілетті, жоғары жүктемелі өнеркәсіптік орталарға жарамды.
Төртінші. Қорытынды: Түс анықтаушы фактор емес; өнімділік - негізгі фактор
Түс ≠ тұрақтылығы: Ашық түсті де, қою түсті граниттің де тұрақты түрлері бар. Негізгі фактор минералдың тазалығында, құрылымның біркелкілігінде және физикалық көрсеткіштерінде жатыр.
Сахнаға бейімделу принципі:
Дәл оптикалық/электрондық жабдық: термиялық тұрақтылық пен беткі дәлдікке баса назар аудара отырып, кварц мөлшері жоғары (мысалы, күнжіт ақтығы) ашық түсті сорттарды таңдаңыз.
Ауыр машина жасау/өнеркәсіптік станоктар: Механикалық беріктік пен соққыға төзімділікке баса назар аудара отырып, қара түсті, темірі көп магний кені түрлерін (мысалы, Цзинань көк) таңдаңыз.
Сатып алу туралы ұсыныс: Тек түсіне қарап баға бермей, жылу кеңею коэффициенті, су сіңіру жылдамдығы және қысу беріктігі сияқты параметрлерді сынақ есептері арқылы (мысалы, GB/T 18601-2020 «Табиғи гранитті құрылыс плиталары») тексеріңіз.
Қорытындылай келе, өнеркәсіп саласында гранитті таңдау өнімділікке басымдық береді және түспен толықтырылады. Нақты жабдық талаптары мен пайдалану орталарын ескере отырып, кешенді бағалау жүргізілуі керек.
Жарияланған уақыты: 19 мамыр 2025 ж.