Koeficijent linearnog širenja granita obično je oko 5,5-7,5x10⁶/℃. Međutim, kod različitih vrsta granita, koeficijent širenja može se malo razlikovati.
Granit ima dobru temperaturnu stabilnost, što se uglavnom ogleda u sljedećim aspektima:
Mala toplinska deformacija: zbog niskog koeficijenta širenja, toplinska deformacija granita je relativno mala kada se temperatura promijeni. To omogućuje granitnim komponentama da zadrže stabilniju veličinu i oblik u različitim temperaturnim okruženjima, što pogoduje osiguravanju točnosti precizne opreme. Na primjer, kod visokopreciznih mjernih instrumenata, korištenje granita kao podloge ili radnog stola, čak i ako temperatura okoline ima određene fluktuacije, toplinska deformacija se može kontrolirati u malom rasponu, kako bi se osigurala točnost rezultata mjerenja.
Dobra otpornost na toplinske udare: Granit može podnijeti određeni stupanj brzih promjena temperature bez vidljivih pukotina ili oštećenja. To je zato što ima dobru toplinsku vodljivost i toplinski kapacitet, što mu omogućuje brz i ravnomjeran prijenos topline kada se temperatura promijeni, smanjujući koncentraciju unutarnjeg toplinskog naprezanja. Na primjer, u nekim industrijskim proizvodnim okruženjima, kada se oprema naglo pokrene ili zaustavi, temperatura će se brzo promijeniti, a granitne komponente mogu se bolje prilagoditi ovom toplinskom udaru i održati stabilnost svojih performansi.
Dobra dugoročna stabilnost: Nakon dugog razdoblja prirodnog starenja i geološkog djelovanja, unutarnje naprezanje granita je u osnovi oslobođeno, a struktura je stabilna. U procesu dugotrajne upotrebe, čak i nakon višestrukih promjena temperaturnih ciklusa, njegova unutarnja struktura se ne mijenja lako, može i dalje održavati dobru temperaturnu stabilnost, pružajući pouzdanu podršku za visokopreciznu opremu.
U usporedbi s drugim uobičajenim materijalima, toplinska stabilnost granita je na višoj razini, u nastavku slijedi usporedba granita i metalnih materijala, keramičkih materijala i kompozitnih materijala u smislu toplinske stabilnosti:
U usporedbi s metalnim materijalima:
Koeficijent toplinskog širenja općih metalnih materijala je relativno velik. Na primjer, koeficijent linearnog širenja običnog ugljičnog čelika iznosi oko 10-12x10⁶/℃, a koeficijent linearnog širenja aluminijske legure iznosi oko 20-25x10⁶/℃, što je znatno više od granita. To znači da se pri promjeni temperature veličina metalnog materijala značajnije mijenja, te je lako stvoriti veće unutarnje naprezanje zbog toplinskog širenja i hladnog skupljanja, što utječe na njegovu točnost i stabilnost. Veličina granita se manje mijenja kada temperatura fluktuira, što omogućuje bolje održavanje izvornog oblika i točnosti. Toplinska vodljivost metalnih materijala obično je visoka, a u procesu brzog zagrijavanja ili hlađenja toplina se brzo provodi, što rezultira velikom temperaturnom razlikom između unutrašnjosti i površine materijala, što rezultira toplinskim naprezanjem. Nasuprot tome, toplinska vodljivost granita je niska, a provođenje topline relativno sporo, što može do određene mjere ublažiti stvaranje toplinskog naprezanja i pokazati bolju toplinsku stabilnost.
U usporedbi s keramičkim materijalima:
Koeficijent toplinskog širenja nekih visokoučinkovitih keramičkih materijala može biti vrlo nizak, poput silicij-nitridne keramike, čiji je koeficijent linearnog širenja oko 2,5-3,5x10⁶/℃, što je niže od granita, i ima određene prednosti u toplinskoj stabilnosti. Međutim, keramički materijali su obično krhki, otpornost na toplinske udare je relativno slaba, a pukotine ili čak i napuknuća lako se javljaju kada se temperatura naglo promijeni. Iako je koeficijent toplinskog širenja granita nešto veći od nekih posebnih keramičkih materijala, ima dobru žilavost i otpornost na toplinske udare, može izdržati određeni stupanj temperaturnih promjena, u praktičnoj primjeni, za većinu okruženja s neekstremnim promjenama temperature, toplinska stabilnost granita može zadovoljiti zahtjeve, a njegove sveobuhvatne performanse su uravnoteženije, a cijena je relativno niska.
U usporedbi s kompozitnim materijalima:
Neki napredni kompozitni materijali mogu postići nizak koeficijent toplinskog širenja i dobru toplinsku stabilnost razumnim dizajnom kombinacije vlakana i matrice. Na primjer, koeficijent toplinskog širenja kompozita ojačanih ugljičnim vlaknima može se prilagoditi prema smjeru i sadržaju vlakana te u nekim smjerovima može doseći vrlo niske vrijednosti. Međutim, proces pripreme kompozitnih materijala je kompliciran, a trošak visok. Kao prirodni materijal, granit ne zahtijeva složen proces pripreme, a trošak je relativno nizak. Iako možda nije tako dobar kao neki vrhunski kompozitni materijali u nekim pokazateljima toplinske stabilnosti, ima prednosti u pogledu troškova i performansi, pa se široko koristi u mnogim konvencionalnim primjenama koje imaju određene zahtjeve za toplinsku stabilnost. U kojim industrijama se koriste granitne komponente, temperaturna stabilnost je ključno razmatranje? Navedite neke specifične podatke ispitivanja ili slučajeve toplinske stabilnosti granita. Koje su razlike između različitih vrsta toplinske stabilnosti granita?
Vrijeme objave: 28. ožujka 2025.