Linearni koeficient raztezanja granita je običajno okoli 5,5-7,5x10⁶/℃. Vendar pa se lahko pri različnih vrstah granita koeficient raztezanja nekoliko razlikuje.
Granit ima dobro temperaturno stabilnost, kar se odraža predvsem v naslednjih vidikih:
Majhna toplotna deformacija: zaradi nizkega koeficienta raztezanja je toplotna deformacija granita pri spremembi temperature relativno majhna. To omogoča, da granitne komponente ohranijo stabilnejšo velikost in obliko v različnih temperaturnih okoljih, kar prispeva k zagotavljanju natančnosti natančne opreme. Na primer, pri visoko natančnih merilnih instrumentih, ki se uporabljajo kot podlaga ali delovna miza, je mogoče toplotno deformacijo nadzorovati v majhnem območju, tudi če temperatura okolice niha, da se zagotovi natančnost rezultatov meritev.
Dobra odpornost na toplotne šoke: Granit lahko prenese določeno stopnjo hitrih temperaturnih sprememb brez očitnih razpok ali poškodb. To je zato, ker ima dobro toplotno prevodnost in toplotno kapaciteto, ki lahko hitro in enakomerno prenaša toploto, ko se temperatura spremeni, s čimer se zmanjša koncentracija notranjih toplotnih napetosti. Na primer, v nekaterih industrijskih proizvodnih okoljih se temperatura hitro spremeni, ko se oprema nenadoma zažene ali ustavi, granitne komponente pa se lahko bolje prilagodijo temu toplotnemu šoku in ohranijo stabilnost svojega delovanja.
Dobra dolgoročna stabilnost: Po dolgem obdobju naravnega staranja in geoloških vplivov se notranja napetost granita v osnovi sprosti in struktura je stabilna. Med dolgotrajno uporabo, tudi po večkratnih temperaturnih ciklih, se notranja struktura granita ne spreminja zlahka, zato lahko še naprej ohranja dobro temperaturno stabilnost in zagotavlja zanesljivo oporo za visoko precizno opremo.
V primerjavi z drugimi običajnimi materiali je toplotna stabilnost granita na višji ravni, zato je v nadaljevanju primerjava med granitom in kovinskimi materiali, keramičnimi materiali in kompozitnimi materiali glede toplotne stabilnosti:
V primerjavi s kovinskimi materiali:
Koeficient toplotnega raztezanja običajnih kovinskih materialov je relativno velik. Na primer, koeficient linearnega raztezanja navadnega ogljikovega jekla je približno 10-12x10⁶/℃, koeficient linearnega raztezanja aluminijeve zlitine pa približno 20-25x10⁶/℃, kar je bistveno več kot pri granitu. To pomeni, da se velikost kovinskega materiala pri spremembi temperature bistveno spremeni in zaradi toplotnega raztezanja in hladnega krčenja zlahka nastane večja notranja napetost, kar vpliva na njegovo natančnost in stabilnost. Velikost granita se pri nihanju temperature manj spreminja, kar omogoča boljše ohranjanje prvotne oblike in natančnosti. Toplotna prevodnost kovinskih materialov je običajno visoka in med hitrim segrevanjem ali hlajenjem se toplota hitro prevaja, kar povzroči veliko temperaturno razliko med notranjostjo in površino materiala ter posledično toplotne napetosti. Nasprotno pa je toplotna prevodnost granita nizka in toplotna prevodnost relativno počasna, kar lahko do neke mere ublaži nastanek toplotnih napetosti in pokaže boljšo toplotno stabilnost.
V primerjavi s keramičnimi materiali:
Koeficient toplotnega raztezanja nekaterih visokozmogljivih keramičnih materialov je lahko zelo nizek, na primer silicijev nitrid, katerega linearni koeficient raztezanja je približno 2,5–3,5 x 10⁶/℃, kar je manj kot pri granitu, in ima določene prednosti pri toplotni stabilnosti. Vendar so keramični materiali običajno krhki, njihova odpornost na toplotne udarce je relativno slaba, razpoke ali celo razpoke pa se zlahka pojavijo, ko se temperatura močno spremeni. Čeprav je koeficient toplotnega raztezanja granita nekoliko višji kot pri nekaterih posebnih keramikah, ima dobro žilavost in odpornost na toplotne udarce ter lahko prenese določeno stopnjo temperaturnih sprememb. V praktični uporabi lahko granit v večini okolij z ne-ekstremnimi temperaturnimi spremembami izpolni zahteve glede toplotne stabilnosti, njegova celovita zmogljivost pa je bolj uravnotežena, stroški pa so relativno nizki.
V primerjavi s kompozitnimi materiali:
Nekateri napredni kompozitni materiali lahko dosežejo nizek koeficient toplotnega raztezanja in dobro toplotno stabilnost z razumno zasnovo kombinacije vlaken in matrice. Na primer, koeficient toplotnega raztezanja kompozitov, ojačanih z ogljikovimi vlakni, se lahko prilagodi glede na smer in vsebnost vlaken in lahko v nekaterih smereh doseže zelo nizke vrednosti. Vendar pa je postopek priprave kompozitnih materialov zapleten in strošek visok. Kot naravni material granit ne potrebuje zapletenega postopka priprave, stroški pa so relativno nizki. Čeprav morda ni tako dober kot nekateri vrhunski kompozitni materiali pri nekaterih kazalnikih toplotne stabilnosti, ima prednosti glede stroškovne učinkovitosti, zato se pogosto uporablja v številnih konvencionalnih aplikacijah, ki imajo določene zahteve glede toplotne stabilnosti. V katerih panogah se uporabljajo granitne komponente, kjer je temperaturna stabilnost ključni dejavnik? Navedite nekaj specifičnih podatkov o preskusih ali primerov toplotne stabilnosti granita. Kakšne so razlike med različnimi vrstami toplotne stabilnosti granita?
Čas objave: 28. marec 2025