რა არის გრანიტის გაფართოების კოეფიციენტი? რამდენად სტაბილურია ტემპერატურა?

გრანიტის წრფივი გაფართოების კოეფიციენტი, როგორც წესი, დაახლოებით 5.5-7.5x10 - ⁶/℃-ია. თუმცა, გრანიტის სხვადასხვა ტიპზე, მისი გაფართოების კოეფიციენტი შეიძლება ოდნავ განსხვავდებოდეს.
გრანიტს აქვს კარგი ტემპერატურის სტაბილურობა, რაც ძირითადად აისახება შემდეგ ასპექტებში:
მცირე თერმული დეფორმაცია: დაბალი გაფართოების კოეფიციენტის გამო, გრანიტის თერმული დეფორმაცია ტემპერატურის ცვლილებისას შედარებით მცირეა. ეს საშუალებას აძლევს გრანიტის კომპონენტებს შეინარჩუნონ უფრო სტაბილური ზომა და ფორმა სხვადასხვა ტემპერატურულ გარემოში, რაც ხელს უწყობს ზუსტი აღჭურვილობის სიზუსტის უზრუნველყოფას. მაგალითად, მაღალი სიზუსტის საზომ ინსტრუმენტებში, გრანიტის, როგორც ფუძის ან სამუშაო მაგიდის გამოყენებისას, მაშინაც კი, თუ გარემოს ტემპერატურა გარკვეულ რყევას განიცდის, თერმული დეფორმაციის კონტროლი შესაძლებელია მცირე დიაპაზონში, რათა უზრუნველყოფილი იყოს გაზომვის შედეგების სიზუსტე.
კარგი თერმული დარტყმისადმი მდგრადობა: გრანიტს შეუძლია გაუძლოს ტემპერატურის სწრაფ ცვლილებებს აშკარა ბზარების ან დაზიანების გარეშე. ეს იმიტომ ხდება, რომ მას აქვს კარგი თბოგამტარობა და სითბოტევადობა, რაც ტემპერატურის ცვლილებისას სითბოს სწრაფად და თანაბრად გადაცემას უწყობს ხელს, რაც ამცირებს შიდა თერმული სტრესის კონცენტრაციას. მაგალითად, ზოგიერთ სამრეწველო წარმოების გარემოში, როდესაც აღჭურვილობა მოულოდნელად ირთვება ან წყვეტს მუშაობას, ტემპერატურა სწრაფად იცვლება და გრანიტის კომპონენტები უკეთ ეგუებიან ამ თერმულ დარტყმას და ინარჩუნებენ თავიანთი მუშაობის სტაბილურობას.
კარგი გრძელვადიანი სტაბილურობა: ბუნებრივი დაბერებისა და გეოლოგიური ზემოქმედების ხანგრძლივი პერიოდის შემდეგ, გრანიტის შიდა სტრესი პრაქტიკულად მოხსნილია და სტრუქტურა სტაბილურია. ხანგრძლივი გამოყენების პროცესში, ტემპერატურის ციკლის მრავალჯერადი ცვლილების შემდეგაც კი, მისი შიდა სტრუქტურა ადვილად არ იცვლება და შეუძლია შეინარჩუნოს კარგი ტემპერატურის სტაბილურობა, რაც უზრუნველყოფს მაღალი სიზუსტის აღჭურვილობის საიმედო მხარდაჭერას.
სხვა გავრცელებულ მასალებთან შედარებით, გრანიტის თერმული სტაბილურობა უფრო მაღალ დონეზეა, ქვემოთ მოცემულია გრანიტსა და ლითონის მასალებს, კერამიკულ მასალებს, კომპოზიტურ მასალებს შორის თერმული სტაბილურობის თვალსაზრისით შედარება:
   ლითონის მასალებთან შედარებით:

ლითონის მასალების თერმული გაფართოების კოეფიციენტი შედარებით დიდია. მაგალითად, ჩვეულებრივი ნახშირბადოვანი ფოლადის ხაზოვანი გაფართოების კოეფიციენტი დაახლოებით 10-12x10 - ⁶/℃-ია, ხოლო ალუმინის შენადნობის ხაზოვანი გაფართოების კოეფიციენტი დაახლოებით 20-25x10 - ⁶/℃-ია, რაც მნიშვნელოვნად მაღალია გრანიტისას. ეს ნიშნავს, რომ ტემპერატურის ცვლილებისას ლითონის მასალის ზომა უფრო მნიშვნელოვნად იცვლება და თერმული გაფართოებისა და ცივი შეკუმშვის გამო ადვილია უფრო დიდი შიდა დაძაბულობის წარმოქმნა, რაც გავლენას ახდენს მის სიზუსტესა და სტაბილურობაზე. გრანიტის ზომა ნაკლებად იცვლება ტემპერატურის რყევებისას, რაც უკეთ ინარჩუნებს თავდაპირველ ფორმასა და სიზუსტეს. ლითონის მასალების თბოგამტარობა, როგორც წესი, მაღალია და სწრაფი გათბობის ან გაგრილების პროცესში სითბო სწრაფად გადის, რაც იწვევს მასალის შიდა და ზედაპირს შორის დიდ ტემპერატურულ სხვაობას, რაც იწვევს თერმულ სტრესს. ამის საპირისპიროდ, გრანიტის თბოგამტარობა დაბალია და თბოგამტარობა შედარებით ნელია, რაც გარკვეულწილად ამცირებს თერმული დაძაბულობის წარმოქმნას და უკეთეს თერმულ სტაბილურობას.

კერამიკულ მასალებთან შედარებით:

ზოგიერთი მაღალი ხარისხის კერამიკული მასალის თერმული გაფართოების კოეფიციენტი შეიძლება ძალიან დაბალი იყოს, მაგალითად, სილიციუმის ნიტრიდის კერამიკა, რომლის წრფივი გაფართოების კოეფიციენტი დაახლოებით 2.5-3.5x10 - ⁶/℃-ია, რაც გრანიტთან შედარებით დაბალია და თერმული სტაბილურობის გარკვეული უპირატესობები აქვს. თუმცა, კერამიკული მასალები, როგორც წესი, მყიფეა, თერმული დარტყმისადმი მდგრადობა შედარებით დაბალია და ტემპერატურის მკვეთრი ცვლილებისას ბზარები ან თუნდაც ბზარები ადვილად წარმოიქმნება. მიუხედავად იმისა, რომ გრანიტის თერმული გაფართოების კოეფიციენტი ოდნავ მაღალია ზოგიერთ სპეციალურ კერამიკასთან შედარებით, მას აქვს კარგი სიმტკიცე და თერმული დარტყმისადმი მდგრადობა, შეუძლია გაუძლოს გარკვეული ხარისხის ტემპერატურულ მუტაციას. პრაქტიკულ გამოყენებაში, ტემპერატურის უმეტესი ცვლილების არამდგრადი გარემოსთვის, გრანიტის თერმული სტაბილურობა აკმაყოფილებს მოთხოვნებს და მისი ყოვლისმომცველი შესრულება უფრო დაბალანსებულია, ხოლო ღირებულება შედარებით დაბალია.

კომპოზიტურ მასალებთან შედარებით:

ზოგიერთ მოწინავე კომპოზიტურ მასალას შეუძლია მიაღწიოს თერმული გაფართოების დაბალ კოეფიციენტს და კარგ თერმულ სტაბილურობას ბოჭკოსა და მატრიცის კომბინაციის გონივრული დიზაინის გზით. მაგალითად, ნახშირბადის ბოჭკოთი გამაგრებული კომპოზიტების თერმული გაფართოების კოეფიციენტის რეგულირება შესაძლებელია ბოჭკოს მიმართულებისა და შემცველობის მიხედვით და ზოგიერთ მიმართულებით შეიძლება მიაღწიოს ძალიან დაბალ მნიშვნელობებს. თუმცა, კომპოზიტური მასალების მომზადების პროცესი რთულია და ღირებულება მაღალია. როგორც ბუნებრივი მასალა, გრანიტი არ საჭიროებს რთულ მომზადების პროცესს და ღირებულება შედარებით დაბალია. მიუხედავად იმისა, რომ თერმული სტაბილურობის ზოგიერთი მაჩვენებლით ის შეიძლება არ იყოს ისეთივე კარგი, როგორც ზოგიერთი მაღალი კლასის კომპოზიტური მასალა, მას აქვს უპირატესობები ფასისა და ხარისხის თვალსაზრისით, ამიტომ ის ფართოდ გამოიყენება მრავალ ტრადიციულ გამოყენებაში, რომლებსაც აქვთ თერმული სტაბილურობის გარკვეული მოთხოვნები. რომელ ინდუსტრიებში გამოიყენება გრანიტის კომპონენტები, ტემპერატურის სტაბილურობა არის მთავარი გასათვალისწინებელი ფაქტორი? მოგვაწოდეთ გრანიტის თერმული სტაბილურობის კონკრეტული მონაცემები ან შემთხვევები. რა განსხვავებებია გრანიტის თერმული სტაბილურობის სხვადასხვა ტიპებს შორის?