Granits linjära expansionskoefficient ligger vanligtvis runt 5,5-7,5x10-⁶/℃. Emellertid kan expansionskoefficienten variera något beroende på granittyper.
Granit har god temperaturstabilitet, vilket främst återspeglas i följande aspekter:
Liten termisk deformation: På grund av dess låga expansionskoefficient är den termiska deformationen av granit relativt liten när temperaturen förändras. Detta gör att granitkomponenter kan bibehålla en mer stabil storlek och form i olika temperaturmiljöer, vilket bidrar till att säkerställa precisionsutrustningens noggrannhet. Till exempel, i högprecisionsmätinstrument, användning av granit som bas eller arbetsbänk, även om omgivningstemperaturen har en viss fluktuation, kan den termiska deformationen kontrolleras inom ett litet intervall, för att säkerställa noggrannheten i mätresultaten.
God motståndskraft mot värmechock: Granit kan motstå en viss grad av snabba temperaturförändringar utan uppenbara sprickor eller skador. Detta beror på att den har god värmeledningsförmåga och värmekapacitet, vilket kan överföra värme snabbt och jämnt när temperaturen ändras, vilket minskar den interna termiska stresskoncentrationen. Till exempel, i vissa industriella produktionsmiljöer, när utrustningen plötsligt startar eller slutar fungera, kommer temperaturen att förändras snabbt, och granitkomponenter kan bättre anpassa sig till denna termiska chock och bibehålla stabiliteten i sin prestanda.
God långsiktig stabilitet: Efter en lång period av naturligt åldrande och geologisk påverkan har granitens inre spänningar i princip släppts och strukturen är stabil. Vid långvarig användning, även efter flera temperaturcykler, är dess inre struktur inte lätt att förändra, och kan fortsätta att bibehålla god temperaturstabilitet, vilket ger tillförlitligt stöd för högprecisionsutrustning.
Jämfört med andra vanliga material är granitens termiska stabilitet på en högre nivå, följande är jämförelsen mellan granit och metallmaterial, keramiska material, kompositmaterial när det gäller termisk stabilitet:
Jämfört med metallmaterial:
Värmeutvidgningskoefficienten för allmänna metallmaterial är relativt stor. Till exempel är den linjära utvidgningskoefficienten för vanligt kolstål cirka 10-12x10-⁶/℃, och den linjära utvidgningskoefficienten för aluminiumlegering är cirka 20-25x10-⁶/℃, vilket är betydligt högre än granit. Detta innebär att när temperaturen ändras förändras metallmaterialets storlek mer markant, och det är lätt att producera större inre spänningar på grund av värmeutvidgning och kallkontraktion, vilket påverkar dess noggrannhet och stabilitet. Granitens storlek förändras mindre när temperaturen fluktuerar, vilket bättre kan bibehålla den ursprungliga formen och noggrannheten. Värmeledningsförmågan hos metallmaterial är vanligtvis hög, och vid snabb uppvärmning eller kylning kommer värme att ledas snabbt, vilket resulterar i en stor temperaturskillnad mellan materialets insida och yta, vilket resulterar i värmespänning. Däremot är granitens värmeledningsförmåga låg, och värmeledningen är relativt långsam, vilket kan minska genereringen av värmespänning i viss mån och visa bättre termisk stabilitet.
Jämfört med keramiska material:
Värmeutvidgningskoefficienten för vissa högpresterande keramiska material kan vara mycket låg, såsom kiselnitridkeramik, vars linjära utvidgningskoefficient är cirka 2,5-3,5x10-⁶/℃, vilket är lägre än granit, och har vissa fördelar i termisk stabilitet. Keramiska material är dock vanligtvis spröda, har relativt dålig värmechockbeständighet och sprickor eller till och med sprickor uppstår lätt vid kraftiga temperaturförändringar. Även om granitens värmeutvidgningskoefficient är något högre än vissa specialkeramiska material, har den god seghet och värmechockbeständighet och kan motstå en viss grad av temperaturförändringar. I praktiska tillämpningar, i de flesta icke-extrema temperaturförändringsmiljöer, kan granitens termiska stabilitet uppfylla kraven, och dess övergripande prestanda är mer balanserad och kostnaden är relativt låg.
Jämfört med kompositmaterial:
Vissa avancerade kompositmaterial kan uppnå låg värmeutvidgningskoefficient och god termisk stabilitet genom rimlig design av kombinationen av fiber och matris. Till exempel kan värmeutvidgningskoefficienten för kolfiberförstärkta kompositer justeras beroende på fiberns riktning och innehåll, och kan nå mycket låga värden i vissa riktningar. Emellertid är framställningsprocessen för kompositmaterial komplicerad och kostnaden hög. Som ett naturligt material behöver granit inte en komplex framställningsprocess, och kostnaden är relativt låg. Även om det kanske inte är lika bra som vissa avancerade kompositmaterial i vissa indikatorer för termisk stabilitet, har det fördelar när det gäller kostnadseffektivitet, så det används ofta i många konventionella tillämpningar som har vissa krav på termisk stabilitet. I vilka industrier används granitkomponenter, där temperaturstabilitet är en viktig faktor? Ange några specifika testdata eller fall av granits termiska stabilitet. Vilka är skillnaderna mellan olika typer av granits termiska stabilitet?
Publiceringstid: 28 mars 2025