Koefisien muai linier granit biasanya berkisar antara 5,5-7,5x10⁶/℃. Namun, berbagai jenis granit memiliki koefisien muai yang sedikit berbeda.
Granit memiliki stabilitas suhu yang baik, terutama tercermin dalam aspek-aspek berikut:
Deformasi termal kecil: Karena koefisien muainya yang rendah, deformasi termal granit relatif kecil ketika terjadi perubahan suhu. Hal ini memungkinkan komponen granit mempertahankan ukuran dan bentuk yang lebih stabil di berbagai lingkungan suhu, yang mendukung keakuratan peralatan presisi. Misalnya, pada instrumen ukur presisi tinggi, penggunaan granit sebagai alas atau meja kerja, meskipun suhu lingkungan berfluktuasi, deformasi termal dapat dikontrol dalam rentang yang kecil, sehingga keakuratan hasil pengukuran dapat terjamin.
Ketahanan guncangan termal yang baik: Granit dapat menahan perubahan suhu yang cepat hingga taraf tertentu tanpa retak atau kerusakan yang nyata. Hal ini dikarenakan granit memiliki konduktivitas termal dan kapasitas panas yang baik, sehingga dapat mentransfer panas dengan cepat dan merata ketika suhu berubah, sehingga mengurangi konsentrasi tegangan termal internal. Misalnya, di beberapa lingkungan produksi industri, ketika peralatan tiba-tiba menyala atau mati, suhu akan berubah dengan cepat, dan komponen granit dapat beradaptasi lebih baik terhadap guncangan termal ini dan menjaga stabilitas kinerjanya.
Stabilitas jangka panjang yang baik: Setelah penuaan alami dan proses geologis yang panjang, tekanan internal granit pada dasarnya telah terlepas, dan strukturnya stabil. Dalam proses penggunaan jangka panjang, bahkan setelah beberapa kali perubahan siklus suhu, struktur internalnya tidak mudah berubah, dan stabilitas suhu yang baik dapat dipertahankan, memberikan dukungan yang andal untuk peralatan presisi tinggi.
Dibandingkan dengan material umum lainnya, stabilitas termal granit berada pada tingkat yang lebih tinggi, berikut adalah perbandingan antara granit dan material logam, material keramik, material komposit dalam hal stabilitas termal:
Dibandingkan dengan bahan logam:
Koefisien muai panas material logam pada umumnya relatif besar. Misalnya, koefisien muai panas baja karbon biasa sekitar 10-12x10-⁶/℃, sedangkan koefisien muai panas paduan aluminium sekitar 20-25x10-⁶/℃, yang jauh lebih tinggi daripada granit. Hal ini berarti ketika suhu berubah, ukuran material logam berubah lebih signifikan, sehingga mudah menghasilkan tegangan internal yang lebih besar akibat muai panas dan kontraksi dingin, sehingga memengaruhi akurasi dan stabilitasnya. Ukuran granit berubah lebih sedikit ketika suhu berfluktuasi, sehingga dapat mempertahankan bentuk dan akurasi aslinya dengan lebih baik. Konduktivitas termal material logam biasanya tinggi, dan dalam proses pemanasan atau pendinginan yang cepat, panas akan terhantar dengan cepat, sehingga menghasilkan perbedaan suhu yang besar antara bagian dalam dan permukaan material, sehingga menghasilkan tegangan termal. Sebaliknya, konduktivitas termal granit rendah, dan konduksi panasnya relatif lambat, yang dapat mengurangi timbulnya tegangan termal sampai batas tertentu dan menunjukkan stabilitas termal yang lebih baik.
Dibandingkan dengan bahan keramik:
Koefisien ekspansi termal beberapa bahan keramik berkinerja tinggi bisa sangat rendah, seperti keramik silikon nitrida, yang koefisien ekspansi liniernya sekitar 2,5-3,5x10 - ⁶/℃, yang lebih rendah dari granit, dan memiliki keunggulan tertentu dalam stabilitas termal. Namun, bahan keramik biasanya rapuh, ketahanan goncangan termal relatif buruk, dan retak atau bahkan retakan mudah terjadi ketika suhu berubah tajam. Meskipun koefisien ekspansi termal granit sedikit lebih tinggi daripada beberapa keramik khusus, ia memiliki ketangguhan dan ketahanan goncangan termal yang baik, dapat menahan tingkat mutasi suhu tertentu, dalam aplikasi praktis, untuk sebagian besar lingkungan perubahan suhu non-ekstrem, stabilitas termal granit dapat memenuhi persyaratan, dan kinerja komprehensifnya lebih seimbang, biayanya relatif rendah.
Dibandingkan dengan bahan komposit:
Beberapa material komposit canggih dapat mencapai koefisien ekspansi termal yang rendah dan stabilitas termal yang baik melalui desain kombinasi serat dan matriks yang tepat. Misalnya, koefisien ekspansi termal komposit yang diperkuat serat karbon dapat diatur sesuai arah dan kandungan serat, dan dapat mencapai nilai yang sangat rendah di beberapa arah. Namun, proses persiapan material komposit rumit dan biayanya tinggi. Sebagai material alami, granit tidak memerlukan proses persiapan yang rumit, dan biayanya relatif rendah. Meskipun mungkin tidak sebaik beberapa material komposit kelas atas dalam beberapa indikator stabilitas termal, granit memiliki keunggulan dalam hal kinerja biaya, sehingga banyak digunakan dalam banyak aplikasi konvensional yang memiliki persyaratan tertentu untuk stabilitas termal. Di industri mana komponen granit digunakan, stabilitas suhu menjadi pertimbangan utama? Berikan beberapa data uji spesifik atau kasus stabilitas termal granit. Apa perbedaan antara berbagai jenis stabilitas termal granit?
Waktu posting: 28-Mar-2025