Hệ số giãn nở tuyến tính của đá granit thường vào khoảng 5,5-7,5x10 - ⁶/℃. Tuy nhiên, các loại đá granit khác nhau, hệ số giãn nở của nó có thể hơi khác nhau.
Đá granit có độ ổn định nhiệt độ tốt, chủ yếu thể hiện ở các khía cạnh sau:
Biến dạng nhiệt nhỏ: do hệ số giãn nở thấp, biến dạng nhiệt của đá granit tương đối nhỏ khi nhiệt độ thay đổi. Điều này cho phép các thành phần đá granit duy trì kích thước và hình dạng ổn định hơn trong các môi trường nhiệt độ khác nhau, có lợi cho việc đảm bảo độ chính xác của thiết bị chính xác. Ví dụ, trong các dụng cụ đo có độ chính xác cao, sử dụng đá granit làm đế hoặc bàn làm việc, ngay cả khi nhiệt độ môi trường có dao động nhất định, biến dạng nhiệt có thể được kiểm soát trong phạm vi nhỏ, để đảm bảo độ chính xác của kết quả đo.
Khả năng chịu sốc nhiệt tốt: Đá granit có thể chịu được một mức độ thay đổi nhiệt độ nhanh nhất định mà không bị nứt hoặc hư hỏng rõ ràng. Điều này là do nó có độ dẫn nhiệt và khả năng chịu nhiệt tốt, có thể truyền nhiệt nhanh và đều khi nhiệt độ thay đổi, làm giảm sự tập trung ứng suất nhiệt bên trong. Ví dụ, trong một số môi trường sản xuất công nghiệp, khi thiết bị đột nhiên khởi động hoặc dừng chạy, nhiệt độ sẽ thay đổi nhanh chóng và các thành phần đá granit có thể thích ứng tốt hơn với cú sốc nhiệt này và duy trì tính ổn định của hiệu suất của chúng.
Độ ổn định lâu dài tốt: Sau thời gian dài lão hóa tự nhiên và tác động địa chất, ứng suất bên trong của đá granit đã được giải phóng cơ bản, cấu trúc ổn định. Trong quá trình sử dụng lâu dài, ngay cả sau nhiều chu kỳ nhiệt độ thay đổi, cấu trúc bên trong của nó không dễ thay đổi, có thể tiếp tục duy trì độ ổn định nhiệt độ tốt, cung cấp hỗ trợ đáng tin cậy cho thiết bị có độ chính xác cao.
So với các vật liệu thông thường khác, độ ổn định nhiệt của đá granit ở mức cao hơn, sau đây là sự so sánh giữa đá granit với vật liệu kim loại, vật liệu gốm sứ, vật liệu composite về độ ổn định nhiệt:
So sánh với vật liệu kim loại:
Hệ số giãn nở nhiệt của vật liệu kim loại nói chung tương đối lớn. Ví dụ, hệ số giãn nở tuyến tính của thép cacbon thông thường là khoảng 10-12x10 - ⁶/℃, và hệ số giãn nở tuyến tính của hợp kim nhôm là khoảng 20-25x10 - ⁶/℃, cao hơn đáng kể so với đá granit. Điều này có nghĩa là khi nhiệt độ thay đổi, kích thước của vật liệu kim loại thay đổi đáng kể hơn và dễ tạo ra ứng suất bên trong lớn hơn do giãn nở nhiệt và co lại khi lạnh, do đó ảnh hưởng đến độ chính xác và độ ổn định của nó. Kích thước của đá granit thay đổi ít hơn khi nhiệt độ dao động, có thể duy trì tốt hơn hình dạng và độ chính xác ban đầu. Độ dẫn nhiệt của vật liệu kim loại thường cao và trong quá trình làm nóng hoặc làm nguội nhanh, nhiệt sẽ được dẫn nhanh, dẫn đến chênh lệch nhiệt độ lớn giữa bên trong và bề mặt vật liệu, dẫn đến ứng suất nhiệt. Ngược lại, độ dẫn nhiệt của đá granit thấp và dẫn nhiệt tương đối chậm, có thể làm giảm sự phát sinh ứng suất nhiệt ở một mức độ nhất định và thể hiện độ ổn định nhiệt tốt hơn.
So sánh với vật liệu gốm:
Hệ số giãn nở nhiệt của một số vật liệu gốm hiệu suất cao có thể rất thấp, chẳng hạn như gốm silicon nitride, có hệ số giãn nở tuyến tính khoảng 2,5-3,5x10 - ⁶/℃, thấp hơn đá granit và có một số ưu điểm nhất định về độ ổn định nhiệt. Tuy nhiên, vật liệu gốm thường giòn, khả năng chống sốc nhiệt tương đối kém và dễ bị nứt hoặc thậm chí nứt khi nhiệt độ thay đổi đột ngột. Mặc dù hệ số giãn nở nhiệt của đá granit cao hơn một chút so với một số loại gốm đặc biệt, nhưng nó có độ dẻo dai và khả năng chống sốc nhiệt tốt, có thể chịu được một mức độ đột biến nhiệt độ nhất định, trong các ứng dụng thực tế, đối với hầu hết các môi trường thay đổi nhiệt độ không khắc nghiệt, độ ổn định nhiệt của đá granit có thể đáp ứng các yêu cầu và hiệu suất toàn diện của nó cân bằng hơn, chi phí tương đối thấp.
So sánh với vật liệu composite:
Một số vật liệu composite tiên tiến có thể đạt được hệ số giãn nở nhiệt thấp và độ ổn định nhiệt tốt thông qua thiết kế hợp lý của sự kết hợp giữa sợi và ma trận. Ví dụ, hệ số giãn nở nhiệt của vật liệu composite gia cường sợi carbon có thể được điều chỉnh theo hướng và hàm lượng sợi và có thể đạt giá trị rất thấp theo một số hướng. Tuy nhiên, quá trình chuẩn bị vật liệu composite phức tạp và chi phí cao. Là một vật liệu tự nhiên, đá granit không cần quá trình chuẩn bị phức tạp và chi phí tương đối thấp. Mặc dù nó có thể không tốt bằng một số vật liệu composite cao cấp về một số chỉ số về độ ổn định nhiệt, nhưng nó có lợi thế về hiệu suất chi phí, vì vậy nó được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng thông thường có yêu cầu nhất định về độ ổn định nhiệt. Trong những ngành công nghiệp nào các thành phần đá granit được sử dụng, độ ổn định nhiệt độ là một cân nhắc chính? Cung cấp một số dữ liệu thử nghiệm cụ thể hoặc các trường hợp về độ ổn định nhiệt của đá granit. Sự khác biệt giữa các loại độ ổn định nhiệt của đá granit khác nhau là gì?
Thời gian đăng: 28-03-2025