Trong lĩnh vực điều khiển chuyển động siêu chính xác, hiệu suất của mô-đun chuyển động siêu chính xác của phao khí phụ thuộc rất nhiều vào đặc điểm của đế. Đế chính xác bằng đá granit và đế gốm là hai lựa chọn cao cấp, mỗi loại đều có những ưu điểm riêng, về độ ổn định, độ chính xác duy trì, độ bền và các kích thước quan trọng khác có sự khác biệt rõ ràng.
Tính ổn định: sự chặt chẽ tự nhiên so với độ chính xác nhân tạo
Đá granit được hình thành sau thời gian dài địa chất, cấu trúc bên trong dày đặc và đồng nhất, các khoáng chất như thạch anh và fenspat đan xen chặt chẽ. Trước sự can thiệp bên ngoài, chẳng hạn như rung động do hoạt động của thiết bị lớn trong xưởng, đế đá granit có thể chặn và làm suy yếu hiệu quả bằng cấu trúc tinh thể phức tạp của nó, có thể giảm biên độ rung của mô-đun chuyển động siêu chính xác truyền đến phao khí hơn 80%, cung cấp cơ sở hoạt động ổn định cho mô-đun để đảm bảo rằng nó di chuyển trơn tru trong quá trình xử lý hoặc phát hiện có độ chính xác cao.
Đế gốm được sản xuất thông qua quy trình tổng hợp tiên tiến và tính đồng nhất về cấu trúc bên trong của nó cũng rất tuyệt vời. Cấu trúc vi mô của một số vật liệu gốm hiệu suất cao gần như hoàn hảo, có thể tạo thành hiệu ứng giảm chấn hiệu quả đối với độ rung. Trong một số thiết bị kiểm tra quang học cực kỳ nhạy cảm với độ rung, đế gốm có thể ngăn chặn nhiễu rung trong phạm vi rất nhỏ để đảm bảo chuyển động có độ chính xác cao của mô-đun chuyển động siêu chính xác của phao khí, nhưng để phản ứng với độ rung lớn và cường độ cao, độ ổn định tổng thể của nó kém hơn một chút so với đế đá granit.
Duy trì độ chính xác: lợi thế tự nhiên của độ giãn nở thấp và sự kỳ diệu nhân tạo của độ ổn định nhiệt độ cao
Đá granit được biết đến với hệ số giãn nở nhiệt rất thấp, thường ở mức 5-7 ×10⁻⁶/℃. Trong môi trường biến động nhiệt độ, kích thước của đế chính xác bằng đá granit thay đổi rất ít. Ví dụ, trong lĩnh vực thiên văn học, mô-đun chuyển động cực kỳ chính xác để tinh chỉnh thấu kính kính thiên văn được ghép nối với đế đá granit, ngay cả trong môi trường có sự chênh lệch nhiệt độ giữa ngày và đêm đáng kể, nó có thể đảm bảo độ chính xác định vị của thấu kính được duy trì ở mức dưới micron, giúp các nhà thiên văn học nắm bắt được những thay đổi tinh tế của các thiên thể xa xôi.
Vật liệu gốm cũng hoạt động tốt ở nhiệt độ cao và đặc tính giãn nở thấp, và hệ số giãn nở nhiệt của một số loại gốm đặc biệt thậm chí có thể thấp tới gần bằng không. Trong điều kiện nhiệt độ cao hoặc nhiệt độ thay đổi nhanh, đế gốm có thể duy trì kích thước ổn định để đảm bảo độ chính xác chuyển động của mô-đun chuyển động siêu chính xác của phao khí không bị ảnh hưởng. Trong quá trình quang khắc của sản xuất chip bán dẫn, thiết bị quang khắc cần tiếp tục hoạt động trong môi trường có độ chính xác cao và đế gốm có thể duy trì độ chính xác định vị của mô-đun trong môi trường nhiệt độ cao do thiết bị tạo ra, đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt của sản xuất chip về độ chính xác ở cấp độ nano.
Độ bền: Độ cứng cao của quặng tự nhiên và vật liệu tổng hợp chống ăn mòn
Độ cứng của đá granit cao, độ cứng Mohs có thể đạt tới 6-7, có khả năng chống mài mòn tốt. Trong phòng thí nghiệm khoa học vật liệu, mô-đun chuyển động siêu chính xác phao khí thường được sử dụng, đế đá granit của nó có thể chống lại hiệu quả ma sát dài hạn của thanh trượt phao khí, so với đế vật liệu thông thường, có thể kéo dài chu kỳ bảo trì của mô-đun hơn 50%, giảm đáng kể chi phí bảo trì thiết bị, đảm bảo tính liên tục của công tác nghiên cứu khoa học.
Vật liệu gốm không chỉ có độ cứng cao mà còn có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời. Trong một số môi trường công nghiệp có nguy cơ ăn mòn hóa học, chẳng hạn như mô-đun chuyển động siêu chính xác của phao khí trong thiết bị thử nghiệm sản phẩm hóa học, đế gốm có thể chống lại sự ăn mòn của khí hoặc chất lỏng ăn mòn, duy trì tính toàn vẹn của bề mặt và các đặc tính cơ học trong thời gian dài và độ bền của nó tốt hơn đế đá granit trong các môi trường khắc nghiệt cụ thể.
Chi phí sản xuất và khó khăn trong quá trình chế biến: những thách thức trong khai thác và chế biến đá tự nhiên và ngưỡng kỹ thuật của tổng hợp nhân tạo
Quá trình khai thác và vận chuyển nguyên liệu đá granit rất phức tạp, quá trình chế biến đòi hỏi thiết bị và công nghệ rất cao. Do độ cứng và độ giòn cao nên dễ xảy ra các vấn đề như sụp mép và nứt trong quá trình cắt, mài, đánh bóng và các quá trình khác, tỷ lệ phế liệu tương đối cao, dẫn đến chi phí sản xuất cao.
Việc sản xuất đế gốm dựa trên công nghệ tổng hợp tiên tiến và gia công chính xác, từ khâu chuẩn bị nguyên liệu, đúc khuôn đến thiêu kết, mỗi bước đều cần kiểm soát chính xác. Đầu tư ban đầu vào việc phát triển và sản xuất đế gốm hiệu suất cao là rất lớn và ngưỡng kỹ thuật cao, nhưng một khi đạt được sản xuất quy mô lớn, chi phí dự kiến sẽ được kiểm soát hiệu quả và có tiềm năng tiết kiệm chi phí trong các ứng dụng cao cấp.
Nhìn chung, đế chính xác bằng đá granit hoạt động tốt về độ ổn định tổng thể và độ bền thông thường, trong khi đế gốm có những ưu điểm độc đáo về khả năng thích ứng với môi trường nhiệt độ khắc nghiệt và độ bền chống ăn mòn. Việc lựa chọn đế nên dựa trên tình huống ứng dụng cụ thể, điều kiện môi trường và ngân sách chi phí của mô-đun chuyển động siêu chính xác của phao khí.
Thời gian đăng: 08-04-2025