Op het gebied van industriële precisieapparatuur hangt de stabiliteit van graniet voornamelijk af van de minerale samenstelling, de structurele dichtheid en de fysieke prestatie-indicatoren (zoals thermische uitzettingscoëfficiënt, waterabsorptie en druksterkte), en niet zozeer van de kleur zelf. Kleur weerspiegelt echter vaak indirect de verschillen in minerale samenstelling en de vormingsomgeving. Daarom wordt in praktische toepassingen graniet met bepaalde kleuren vaker gebruikt vanwege de superieure algehele prestaties. Hieronder volgt de specifieke analyse:
I. Indirecte associatie tussen kleur en stabiliteit
De kleur van graniet wordt bepaald door de minerale samenstelling, die rechtstreeks van invloed is op de fysieke eigenschappen:
Lichtgekleurd graniet (zoals grijswit, lichtroze)
Minerale samenstelling: Voornamelijk kwarts en veldspaat (60% tot 80%), met een kleine hoeveelheid mica of amfibool.
Kwarts (met een dichtheid van 2,65 g/cm³) en veldspaat (met een dichtheid van 2,5-2,8 g/cm³) hebben een hoge hardheid, een sterke chemische stabiliteit en een lage thermische uitzettingscoëfficiënt (meestal 5-8 × 10⁻⁶/℃). Bovendien worden ze niet snel aangetast door temperatuurveranderingen.
Structurele kenmerken: Gevormd in een relatief stabiele geologische omgeving (zoals langzame afkoeling in het ondiepe deel van de aardkorst), met uniforme kristallijne deeltjes, dichte structuur, lage porositeit (0,3% - 0,7%), lage waterabsorptiesnelheid (<0,15%) en sterke weerstand tegen vervorming.
Typische toepassingen: Apparatuur voor de productie van elektronische chips, bases voor optische precisie-instrumenten (zoals platforms voor fotolithografiemachines), die langdurig hun maatnauwkeurigheid moeten behouden.
Donker graniet (zoals zwart, donkergroen)
Minerale samenstelling: Rijk aan ijzer- en magnesiummineralen (zoals amfibool, biotiet, pyroxeen) en bevat gedeeltelijk zware metalen mineralen zoals magnetiet en ilmeniet.
Amfibool (dichtheid 3,0-3,4 g/cm³) en biotiet (dichtheid 2,7-3,1 g/cm³) hebben een relatief hoge dichtheid, maar hun thermische uitzettingscoëfficiënten zijn iets hoger dan die van kwarts (tot 8-12 × 10⁻⁶/℃), en hun structuren kunnen lichte veranderingen ondergaan als gevolg van de oxidatie van ijzerhoudende mineralen.
Structurele kenmerken: Meestal gevormd in omgevingen met hoge temperaturen en hoge druk (zoals snelle afkoeling van diep magma), met grove kristallijne deeltjes en aanzienlijke verschillen in structurele dichtheid. Sommige donkere granietsoorten (zoals Jinan Green) hebben een gelijkmatigere en stabielere structuur dankzij de intense magmatische activiteit en de volledige ontlading van interne spanning.
Typische toepassingen: Zware gereedschapsmachines, grote coördinatenmeetmachines (CMM) die hoge belastingen en stootvastheid moeten kunnen weerstaan.
Ii. Kernindicatoren van stabiliteit in industriële scenario's
Ongeacht de kleur zijn de basisvereisten voor graniet in industriële precisieapparatuur:
Thermische stabiliteit
Geef prioriteit aan de keuze van variëteiten met een lage thermische uitzettingscoëfficiënt (<8 × 10⁻⁶/℃) om afwijkingen in de nauwkeurigheid van de apparatuur als gevolg van temperatuurschommelingen te voorkomen. Lichtgekleurd graniet (zoals sesamwit) heeft een betere thermische stabiliteit dankzij het hoge kwartsgehalte.
Structurele compactheid
Graniet met een porositeit van minder dan 0,5% en een waterabsorptie van minder dan 0,1% heeft geen neiging tot het absorberen van vocht of onzuiverheden en zal bij langdurig gebruik niet vervormen. Zowel Jinan Green in donker graniet (met een porositeit van 0,3%) als Shanxi Black in licht graniet (met een porositeit van 0,2%) voldoen aan de eisen voor een hoge dichtheid.
Mechanische sterkte
De druksterkte is groter dan 150 MPa en de buigsterkte is groter dan 12 MPa, wat de stabiliteit van de dragende precisieapparatuur op lange termijn garandeert. Donker graniet (zoals Indiaas zwart) heeft doorgaans een hogere mechanische sterkte dankzij de aanwezigheid van ijzer- en magnesiummineralen en is geschikt voor zware omstandigheden.
Chemische corrosiebestendigheid
Kwarts en veldspaat zijn zeer goed bestand tegen corrosie door zuren en alkaliën. Lichtgekleurd graniet (zoals sesamgrijs) is daarom geschikter voor corrosieve omgevingen in de chemische en halfgeleiderindustrie.
III. Gangbare keuzes en cases in de industriële sector
Lichtgekleurd graniet: de voorkeurskeuze voor scenario's met hoge precisie
Representatieve variëteiten:
Sesamwit: Geproduceerd in Fujian, lichtgrijs van kleur en met een kwartsgehalte van meer dan 70%. De thermische uitzettingscoëfficiënt is 6×10⁻⁶/℃. Het wordt gebruikt in platforms voor halfgeleiderlithografie en inspectieapparatuur in de lucht- en ruimtevaart.
Jinan Green: Donkergrijs, uniforme structuur, druksterkte 240 MPa, vaak gebruikt als basis voor coördinatenmeetmachines (CMM's).
Voordelen: Goede kleuruniformiteit, waardoor de optische padkalibratie van optische apparatuur wordt vereenvoudigd. Het heeft een geringe thermische vervorming en is geschikt voor nauwkeurigheidsvereisten op nanometerniveau.
Donker graniet: de voorkeur voor zware en slagvaste scenario's
Representatieve variëteiten:
Black Galaxy: Zwart van kleur, bevat ilmeniet, met een dichtheid van 3,05 g/cm³ en een druksterkte van 280 MPa. Het wordt gebruikt voor zware geleiderails voor gereedschapsmachines en voor de productie van auto's.
Mongools zwart: Donkergroen, voornamelijk amfibool, met een hoge slagvastheid, gebruikt als basis voor mijnbouwapparatuur.
Voordelen: Hoge dichtheid, sterke stijfheid, kan mechanische trillingen absorberen, geschikt voor industriële omgevingen met hoge belasting.
Vier. Conclusie: Kleur is niet de bepalende factor; prestaties zijn de kern.
Kleur ≠ stabiliteit: Zowel lichtgekleurd als donkergekleurd graniet kent zeer stabiele varianten. De sleutel ligt in de zuiverheid van het mineraal, de uniformiteit van de structuur en fysieke indicatoren.
Principe van scène-aanpassing:
Precisie optische/elektronische apparatuur: Selecteer lichtgekleurde variëteiten met een hoog kwartsgehalte (zoals sesamwit), waarbij de nadruk ligt op thermische stabiliteit en oppervlaktenauwkeurigheid.
Zware machines/industriële gereedschapsmachines: Kies voor magnesiumertsen met een donkere kleur en een hoog ijzergehalte (zoals Jinan-blauw), waarbij de nadruk ligt op mechanische sterkte en slagvastheid.
Aankooptip: Controleer parameters zoals de thermische uitzettingscoëfficiënt, de waterabsorptiesnelheid en de druksterkte aan de hand van testrapporten (zoals GB/T 18601-2020 "Natural Granite Building Slabs") in plaats van alleen op basis van de kleur te oordelen.
Concluderend, in de industriële sector staat bij de keuze van graniet de prestatie voorop, aangevuld met kleur. Een uitgebreide beoordeling is nodig in combinatie met specifieke apparatuurvereisten en gebruiksomgevingen.
Geplaatst op: 19 mei 2025