Koeficijent linearnog širenja granita obično je oko 5,5-7,5x10⁶/℃. Međutim, kod različitih vrsta granita, koeficijent širenja može se neznatno razlikovati.
Granit ima dobru temperaturnu stabilnost, što se uglavnom ogleda u sljedećim aspektima:
Mala termička deformacija: zbog niskog koeficijenta širenja, termička deformacija granita je relativno mala kada se temperatura promijeni. To omogućava granitnim komponentama da održe stabilniju veličinu i oblik u različitim temperaturnim okruženjima, što pogoduje osiguranju tačnosti precizne opreme. Na primjer, kod visokopreciznih mjernih instrumenata, korištenje granita kao podloge ili radnog stola, čak i ako temperatura okoline ima određene fluktuacije, termička deformacija se može kontrolisati u malom rasponu, kako bi se osigurala tačnost rezultata mjerenja.
Dobra otpornost na termalne udare: Granit može izdržati određeni stepen brzih promjena temperature bez vidljivih pukotina ili oštećenja. To je zato što ima dobru termičku provodljivost i toplotni kapacitet, što mu omogućava brz i ravnomjeran prenos toplote kada se temperatura promijeni, smanjujući koncentraciju unutrašnjeg termičkog napona. Na primjer, u nekim industrijskim proizvodnim okruženjima, kada se oprema naglo pokrene ili zaustavi, temperatura se brzo mijenja, a granitne komponente se mogu bolje prilagoditi ovom termičkom udaru i održati stabilnost svojih performansi.
Dobra dugoročna stabilnost: Nakon dugog perioda prirodnog starenja i geoloških djelovanja, unutrašnji napon granita je u osnovi oslobođen, a struktura je stabilna. U procesu dugoročne upotrebe, čak i nakon višestrukih promjena temperaturnih ciklusa, njegova unutrašnja struktura se ne mijenja lako, može nastaviti održavati dobru temperaturnu stabilnost, pružajući pouzdanu podršku za visokopreciznu opremu.
U poređenju s drugim uobičajenim materijalima, termička stabilnost granita je na višem nivou, a u nastavku slijedi poređenje granita i metalnih materijala, keramičkih materijala i kompozitnih materijala u smislu termičke stabilnosti:
U poređenju sa metalnim materijalima:
Koeficijent termičkog 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 nego kod granita. To znači da se pri promjeni temperature veličina metalnog materijala značajnije mijenja i lako je stvoriti veći unutrašnji napon zbog termičkog širenja i hladnog skupljanja, što utječe na njegovu tačnost i stabilnost. Veličina granita se manje mijenja pri promjenama temperature, što omogućuje bolje održavanje prvobitnog oblika i tačnosti. Toplotna provodljivost metalnih materijala je obično visoka i u procesu brzog zagrijavanja ili hlađenja, toplota će se brzo provoditi, što rezultira velikom temperaturnom razlikom između unutrašnjosti i površine materijala, što rezultira termičkim naponom. Nasuprot tome, toplotna provodljivost granita je niska, a provođenje toplote relativno sporo, što može do određene mjere ublažiti stvaranje termičkog napona i pokazati bolju termičku stabilnost.
U poređenju sa keramičkim materijalima:
Koeficijent termičkog širenja nekih visokoučinkovitih keramičkih materijala može biti vrlo nizak, kao što je silicijum-nitridna keramika, čiji je koeficijent linearnog širenja oko 2,5-3,5x10⁶/℃, što je niže od granita, i ima određene prednosti u termičkoj stabilnosti. Međutim, keramički materijali su obično krhki, otpornost na termičke udare je relativno slaba, a pukotine ili čak i napuknuća se lako javljaju kada se temperatura naglo promijeni. Iako je koeficijent termičkog širenja granita nešto veći od nekih specijalnih keramičkih materijala, ima dobru žilavost i otpornost na termičke udare, može izdržati određeni stepen temperaturnih promjena, u praktičnoj primjeni, za većinu okruženja s neekstremnim promjenama temperature, termička stabilnost granita može zadovoljiti zahtjeve, a njegove sveobuhvatne performanse su uravnoteženije, a cijena je relativno niska.
U poređenju sa kompozitnim materijalima:
Neki napredni kompozitni materijali mogu postići nizak koeficijent toplotnog širenja i dobru toplotnu stabilnost kroz razumni dizajn kombinacije vlakana i matrice. Na primjer, koeficijent toplotnog širenja kompozita ojačanih ugljičnim vlaknima može se podesiti prema smjeru i sadržaju vlakana i može dostići vrlo niske vrijednosti u nekim smjerovima. Međutim, proces pripreme kompozitnih materijala je komplikovan, a cijena visoka. Kao prirodni materijal, granit ne zahtijeva složen proces pripreme, a cijena je relativno niska. Iako možda nije tako dobar kao neki vrhunski kompozitni materijali u nekim pokazateljima toplotne stabilnosti, ima prednosti u pogledu troškova i performansi, pa se široko koristi u mnogim konvencionalnim primjenama koje imaju određene zahtjeve za toplotnu stabilnost. U kojim industrijama se koriste granitne komponente, toplotna stabilnost je ključno razmatranje? Navedite neke specifične podatke ispitivanja ili slučajeve toplotne stabilnosti granita. Koje su razlike između različitih vrsta toplotne stabilnosti granita?
Vrijeme objave: 28. mart 2025.