ضریب انبساط خطی گرانیت معمولاً حدود 5.5-7.5x10 - ⁶/℃ است. با این حال، در انواع مختلف گرانیت، ضریب انبساط آن ممکن است کمی متفاوت باشد.
گرانیت پایداری دمایی خوبی دارد که عمدتاً در جنبه‌های زیر منعکس می‌شود:
تغییر شکل حرارتی کوچک: به دلیل ضریب انبساط کم، تغییر شکل حرارتی گرانیت هنگام تغییر دما نسبتاً کم است. این امر به اجزای گرانیت اجازه می‌دهد تا اندازه و شکل پایدارتری را در محیط‌های دمایی مختلف حفظ کنند، که این امر برای اطمینان از دقت تجهیزات دقیق مفید است. به عنوان مثال، در ابزارهای اندازه‌گیری با دقت بالا، استفاده از گرانیت به عنوان پایه یا میز کار، حتی اگر دمای محیط نوسان خاصی داشته باشد، تغییر شکل حرارتی را می‌توان در محدوده کوچکی کنترل کرد تا از دقت نتایج اندازه‌گیری اطمینان حاصل شود.
مقاومت خوب در برابر شوک حرارتی: گرانیت می‌تواند تا حدی تغییرات سریع دما را بدون ترک یا آسیب آشکار تحمل کند. این به دلیل رسانایی حرارتی و ظرفیت گرمایی خوب آن است که می‌تواند گرما را به سرعت و به طور یکنواخت هنگام تغییر دما منتقل کند و تمرکز تنش حرارتی داخلی را کاهش دهد. به عنوان مثال، در برخی از محیط‌های تولید صنعتی، هنگامی که تجهیزات به طور ناگهانی شروع به کار می‌کنند یا از کار می‌افتند، دما به سرعت تغییر می‌کند و اجزای گرانیتی می‌توانند بهتر با این شوک حرارتی سازگار شوند و پایداری عملکرد خود را حفظ کنند.
پایداری بلندمدت خوب: پس از یک دوره طولانی پیری طبیعی و فعالیت زمین‌شناسی، تنش داخلی گرانیت اساساً آزاد شده و ساختار آن پایدار است. در فرآیند استفاده بلندمدت، حتی پس از تغییرات چرخه دمایی متعدد، ساختار داخلی آن به راحتی قابل تغییر نیست و می‌تواند همچنان پایداری دمایی خوبی را حفظ کند و پشتیبانی قابل اعتمادی را برای تجهیزات با دقت بالا فراهم کند.
در مقایسه با سایر مواد رایج، پایداری حرارتی گرانیت در سطح بالاتری قرار دارد، در ادامه مقایسه‌ای بین گرانیت و مواد فلزی، مواد سرامیکی، مواد کامپوزیتی از نظر پایداری حرارتی ارائه شده است:
در مقایسه با مواد فلزی:
ضریب انبساط حرارتی مواد فلزی عمومی نسبتاً بزرگ است. به عنوان مثال، ضریب انبساط خطی فولاد کربنی معمولی حدود 10-12x10 - ⁶/℃ است و ضریب انبساط خطی آلیاژ آلومینیوم حدود 20-25x10 - ⁶/℃ است که به طور قابل توجهی بالاتر از گرانیت است. این بدان معناست که وقتی دما تغییر می‌کند، اندازه ماده فلزی به طور قابل توجهی تغییر می‌کند و به دلیل انبساط حرارتی و انقباض سرد، ایجاد تنش داخلی بیشتر آسان است و در نتیجه بر دقت و پایداری آن تأثیر می‌گذارد. اندازه گرانیت با نوسان دما کمتر تغییر می‌کند، که می‌تواند شکل و دقت اولیه را بهتر حفظ کند. رسانایی حرارتی مواد فلزی معمولاً زیاد است و در فرآیند گرمایش یا سرمایش سریع، گرما به سرعت هدایت می‌شود و در نتیجه اختلاف دمای زیادی بین داخل و سطح ماده ایجاد می‌شود و در نتیجه تنش حرارتی ایجاد می‌شود. در مقابل، رسانایی حرارتی گرانیت کم است و هدایت حرارتی نسبتاً کند است که می‌تواند تولید تنش حرارتی را تا حدی کاهش دهد و پایداری حرارتی بهتری نشان دهد.
در مقایسه با مواد سرامیکی:
ضریب انبساط حرارتی برخی از مواد سرامیکی با کارایی بالا می‌تواند بسیار پایین باشد، مانند سرامیک‌های نیترید سیلیکون که ضریب انبساط خطی آنها حدود 2.5-3.5x10 - ⁶/℃ است که کمتر از گرانیت است و از نظر پایداری حرارتی مزایای خاصی دارد. با این حال، مواد سرامیکی معمولاً شکننده هستند، مقاومت در برابر شوک حرارتی نسبتاً ضعیف است و در صورت تغییر شدید دما، ترک یا حتی ترک خوردگی به راحتی رخ می‌دهد. اگرچه ضریب انبساط حرارتی گرانیت کمی بالاتر از برخی سرامیک‌های خاص است، اما از چقرمگی و مقاومت در برابر شوک حرارتی خوبی برخوردار است و می‌تواند در برابر درجه خاصی از جهش دما مقاومت کند. در کاربردهای عملی، برای اکثر محیط‌های با تغییرات دمایی غیر شدید، پایداری حرارتی گرانیت می‌تواند الزامات را برآورده کند و عملکرد جامع آن متعادل‌تر و هزینه آن نسبتاً کم است.
در مقایسه با مواد کامپوزیتی:
برخی از مواد کامپوزیتی پیشرفته می‌توانند از طریق طراحی منطقی ترکیب فیبر و ماتریس، به ضریب انبساط حرارتی پایین و پایداری حرارتی خوبی دست یابند. به عنوان مثال، ضریب انبساط حرارتی کامپوزیت‌های تقویت‌شده با فیبر کربن را می‌توان با توجه به جهت و محتوای فیبر تنظیم کرد و در برخی جهات به مقادیر بسیار پایینی رسید. با این حال، فرآیند آماده‌سازی مواد کامپوزیتی پیچیده و هزینه آن بالا است. گرانیت به عنوان یک ماده طبیعی، نیازی به فرآیند آماده‌سازی پیچیده ندارد و هزینه آن نسبتاً پایین است. اگرچه ممکن است در برخی از شاخص‌های پایداری حرارتی به خوبی برخی از مواد کامپوزیتی سطح بالا نباشد، اما از نظر عملکرد هزینه مزایایی دارد، بنابراین در بسیاری از کاربردهای مرسوم که الزامات خاصی برای پایداری حرارتی دارند، به طور گسترده استفاده می‌شود. در کدام صنایع از اجزای گرانیتی استفاده می‌شود، پایداری دما یک نکته کلیدی است؟ داده‌های آزمایش خاص یا مواردی از پایداری حرارتی گرانیت را ارائه دهید. تفاوت‌های بین انواع مختلف پایداری حرارتی گرانیت چیست؟
زمان ارسال: ۲۸ مارس ۲۰۲۵