El coeficient d'expansió lineal del granit sol ser d'uns 5,5-7,5x10 - ⁶/℃. Tanmateix, segons els diferents tipus de granit, el seu coeficient d'expansió pot ser lleugerament diferent.
El granit té una bona estabilitat a la temperatura, que es reflecteix principalment en els aspectes següents:
Petita deformació tèrmica: a causa del seu baix coeficient d'expansió, la deformació tèrmica del granit és relativament petita quan canvia la temperatura. Això permet que els components de granit mantinguin una mida i una forma més estables en diferents ambients de temperatura, cosa que afavoreix la precisió dels equips de precisió. Per exemple, en instruments de mesura d'alta precisió, l'ús de granit com a base o banc de treball, fins i tot si la temperatura ambient té una certa fluctuació, la deformació tèrmica es pot controlar en un rang petit, per tal de garantir la precisió dels resultats de la mesura.
Bona resistència al xoc tèrmic: el granit pot suportar un cert grau de canvis ràpids de temperatura sense esquerdes ni danys evidents. Això es deu al fet que té una bona conductivitat tèrmica i capacitat calorífica, que pot transferir calor de manera ràpida i uniforme quan la temperatura canvia, reduint la concentració d'estrès tèrmic intern. Per exemple, en alguns entorns de producció industrial, quan l'equip s'engega o deixa de funcionar sobtadament, la temperatura canviarà ràpidament i els components de granit es poden adaptar millor a aquest xoc tèrmic i mantenir l'estabilitat del seu rendiment.
Bona estabilitat a llarg termini: després d'un llarg període d'envelliment natural i acció geològica, la tensió interna del granit s'ha alliberat bàsicament i l'estructura és estable. En el procés d'ús a llarg termini, fins i tot després de múltiples canvis de cicle de temperatura, la seva estructura interna no és fàcil de canviar, pot continuar mantenint una bona estabilitat de temperatura, proporcionant un suport fiable per a equips d'alta precisió.
En comparació amb altres materials comuns, l'estabilitat tèrmica del granit és a un nivell més alt. A continuació es mostra la comparació entre el granit i els materials metàl·lics, els materials ceràmics i els materials compostos pel que fa a l'estabilitat tèrmica:
En comparació amb materials metàl·lics:
El coeficient d'expansió tèrmica dels materials metàl·lics generals és relativament gran. Per exemple, el coeficient d'expansió lineal de l'acer al carboni ordinari és d'uns 10-12x10 - ⁶/℃, i el coeficient d'expansió lineal de l'aliatge d'alumini és d'uns 20-25x10 - ⁶/℃, que és significativament més alt que el del granit. Això significa que quan canvia la temperatura, la mida del material metàl·lic canvia més significativament i és fàcil produir una major tensió interna a causa de l'expansió tèrmica i la contracció en fred, cosa que afecta la seva precisió i estabilitat. La mida del granit canvia menys quan la temperatura fluctua, cosa que pot mantenir millor la forma i la precisió originals. La conductivitat tèrmica dels materials metàl·lics sol ser alta i, en el procés d'escalfament o refredament ràpid, la calor es conduirà ràpidament, cosa que provocarà una gran diferència de temperatura entre l'interior i la superfície del material, cosa que provocarà tensió tèrmica. En canvi, la conductivitat tèrmica del granit és baixa i la conducció de calor és relativament lenta, cosa que pot alleujar la generació d'estrès tèrmic fins a cert punt i mostrar una millor estabilitat tèrmica.
En comparació amb materials ceràmics:
El coeficient d'expansió tèrmica d'alguns materials ceràmics d'alt rendiment pot ser molt baix, com ara la ceràmica de nitrur de silici, el coeficient d'expansió lineal de la qual és d'uns 2,5-3,5x10 - ⁶/℃, que és inferior al del granit i té certs avantatges en l'estabilitat tèrmica. Tanmateix, els materials ceràmics solen ser fràgils, la resistència al xoc tèrmic és relativament deficient i és fàcil que es produeixin esquerdes o fins i tot esquerdes quan la temperatura canvia bruscament. Tot i que el coeficient d'expansió tèrmica del granit és lleugerament superior al d'algunes ceràmiques especials, té una bona tenacitat i resistència al xoc tèrmic, pot suportar un cert grau de mutació de temperatura, en aplicacions pràctiques, per a la majoria d'entorns de canvi de temperatura no extrems, l'estabilitat tèrmica del granit pot complir els requisits i el seu rendiment integral és més equilibrat, el cost és relativament baix.
En comparació amb els materials compostos:
Alguns materials compostos avançats poden aconseguir un baix coeficient d'expansió tèrmica i una bona estabilitat tèrmica mitjançant un disseny raonable de la combinació de fibra i matriu. Per exemple, el coeficient d'expansió tèrmica dels compostos reforçats amb fibra de carboni es pot ajustar segons la direcció i el contingut de la fibra, i pot assolir valors molt baixos en algunes direccions. Tanmateix, el procés de preparació dels materials compostos és complicat i el cost és elevat. Com a material natural, el granit no necessita un procés de preparació complex i el cost és relativament baix. Tot i que pot no ser tan bo com alguns materials compostos d'alta gamma en alguns indicadors d'estabilitat tèrmica, té avantatges pel que fa al rendiment dels costos, per la qual cosa s'utilitza àmpliament en moltes aplicacions convencionals que tenen certs requisits d'estabilitat tèrmica. En quines indústries s'utilitzen components de granit, l'estabilitat de la temperatura és una consideració clau? Proporcioneu algunes dades de prova específiques o casos d'estabilitat tèrmica del granit. Quines són les diferències entre els diferents tipus d'estabilitat tèrmica del granit?
Data de publicació: 28 de març de 2025