De lineaire uitzettingscoëfficiënt van graniet ligt doorgaans rond de 5,5-7,5x10 - ⁶/℃. De uitzettingscoëfficiënt kan echter per granietsoort licht verschillen.
Graniet heeft een goede temperatuurstabiliteit, wat vooral tot uiting komt in de volgende aspecten:
Geringe thermische vervorming: dankzij de lage uitzettingscoëfficiënt is de thermische vervorming van graniet relatief gering bij temperatuurschommelingen. Hierdoor behouden granieten componenten een stabielere maat en vorm bij verschillende temperaturen, wat de nauwkeurigheid van precisieapparatuur ten goede komt. Bijvoorbeeld, in zeer nauwkeurige meetinstrumenten kan graniet als ondergrond of werkbank worden gebruikt. Zelfs bij een zekere schommeling van de omgevingstemperatuur kan de thermische vervorming binnen een klein bereik worden gecontroleerd, waardoor de nauwkeurigheid van de meetresultaten wordt gewaarborgd.
Goede thermische schokbestendigheid: Graniet is bestand tegen een zekere mate van snelle temperatuurschommelingen zonder duidelijke scheuren of schade. Dit komt door de goede thermische geleidbaarheid en warmtecapaciteit, waardoor warmte snel en gelijkmatig wordt overgedragen bij temperatuurschommelingen, waardoor de interne thermische spanningsconcentratie wordt verminderd. In sommige industriële productieomgevingen bijvoorbeeld, wanneer apparatuur plotseling start of stopt, zal de temperatuur snel veranderen. Granietcomponenten kunnen zich dan beter aanpassen aan deze thermische schok en hun prestaties stabiel houden.
Goede stabiliteit op lange termijn: Na een lange periode van natuurlijke veroudering en geologische activiteit is de interne spanning van graniet grotendeels verdwenen en is de structuur stabiel. Tijdens langdurig gebruik, zelfs na meerdere temperatuurschommelingen, is de interne structuur niet gemakkelijk te veranderen en blijft de temperatuurstabiliteit behouden, wat betrouwbare ondersteuning biedt voor zeer nauwkeurige apparatuur.
Vergeleken met andere veel voorkomende materialen is de thermische stabiliteit van graniet op een hoger niveau. Hieronder volgt een vergelijking tussen graniet en metalen materialen, keramische materialen en composietmaterialen wat betreft thermische stabiliteit:
Vergeleken met metalen materialen:
De thermische uitzettingscoëfficiënt van algemene metalen materialen is relatief hoog. De lineaire uitzettingscoëfficiënt van gewoon koolstofstaal is bijvoorbeeld ongeveer 10-12x10 - ⁶/℃, en de lineaire uitzettingscoëfficiënt van aluminiumlegering is ongeveer 20-25x10 - ⁶/℃, wat aanzienlijk hoger is dan die van graniet. Dit betekent dat bij temperatuurveranderingen de afmetingen van het metaal aanzienlijker veranderen en dat er gemakkelijk grotere interne spanning ontstaat door thermische uitzetting en koude krimp, wat de nauwkeurigheid en stabiliteit beïnvloedt. De afmetingen van graniet veranderen minder bij temperatuurschommelingen, waardoor de oorspronkelijke vorm en nauwkeurigheid beter behouden kunnen blijven. De thermische geleidbaarheid van metalen materialen is meestal hoog en bij snelle verhitting of afkoeling wordt warmte snel geleid, wat resulteert in een groot temperatuurverschil tussen de binnenkant en het oppervlak van het materiaal, wat resulteert in thermische spanning. Daarentegen is de thermische geleidbaarheid van graniet laag en is de warmtegeleiding relatief traag, wat de thermische spanning tot op zekere hoogte kan verlichten en een betere thermische stabiliteit kan bieden.
Vergeleken met keramische materialen:
De thermische uitzettingscoëfficiënt van sommige hoogwaardige keramische materialen kan zeer laag zijn, zoals siliciumnitridekeramiek, waarvan de lineaire uitzettingscoëfficiënt ongeveer 2,5-3,5 x 10 - ⁶/℃ bedraagt, wat lager is dan die van graniet, en bepaalde voordelen biedt op het gebied van thermische stabiliteit. Keramische materialen zijn echter meestal bros, hebben een relatief lage thermische schokbestendigheid en kunnen gemakkelijk scheuren of zelfs barsten veroorzaken bij sterke temperatuurschommelingen. Hoewel de thermische uitzettingscoëfficiënt van graniet iets hoger is dan die van sommige speciale keramische materialen, heeft het een goede taaiheid en thermische schokbestendigheid, is het bestand tegen een zekere mate van temperatuurverandering en kan het in praktische toepassingen, in de meeste niet-extreme temperatuurschommelingen, aan de thermische stabiliteit van graniet voldoen, zijn de algehele prestaties evenwichtiger en zijn de kosten relatief laag.
Vergeleken met composietmaterialen:
Sommige geavanceerde composietmaterialen kunnen een lage thermische uitzettingscoëfficiënt en een goede thermische stabiliteit bereiken door een verstandig ontwerp van de combinatie van vezel en matrix. Zo kan de thermische uitzettingscoëfficiënt van koolstofvezelversterkte composieten worden aangepast aan de richting en samenstelling van de vezel, en in sommige richtingen zeer lage waarden bereiken. Het bereidingsproces van composietmaterialen is echter complex en de kosten hoog. Als natuurlijk materiaal vereist graniet geen complex bereidingsproces en zijn de kosten relatief laag. Hoewel het op sommige gebieden mogelijk niet zo goed is als sommige hoogwaardige composietmaterialen wat betreft thermische stabiliteit, biedt het voordelen op het gebied van kosteneffectiviteit, waardoor het veel wordt gebruikt in veel conventionele toepassingen met bepaalde eisen aan thermische stabiliteit. In welke industrieën worden granietcomponenten gebruikt? Temperatuurstabiliteit is een belangrijke overweging. Geef enkele specifieke testgegevens of cases van thermische stabiliteit van graniet. Wat zijn de verschillen tussen verschillende soorten thermische stabiliteit van graniet?
Plaatsingstijd: 28-03-2025