Koefisien ekspansi linier granit biasanya sekitar 5,5-7,5 x 10⁻⁶/℃. Namun, jenis granit yang berbeda dapat memiliki koefisien ekspansi yang sedikit berbeda.
Granit memiliki stabilitas suhu yang baik, terutama tercermin dalam aspek-aspek berikut:
Deformasi termal kecil: karena koefisien ekspansinya yang rendah, deformasi termal granit relatif kecil ketika suhu berubah. Hal ini memungkinkan komponen granit untuk mempertahankan ukuran dan bentuk yang lebih stabil dalam lingkungan suhu yang berbeda, yang bermanfaat untuk memastikan keakuratan peralatan presisi. Misalnya, pada instrumen pengukuran presisi tinggi, penggunaan granit sebagai alas atau meja kerja, bahkan jika suhu lingkungan mengalami fluktuasi tertentu, deformasi termal dapat dikendalikan dalam kisaran kecil, sehingga memastikan keakuratan hasil pengukuran.
Ketahanan terhadap guncangan termal yang baik: Granit dapat menahan perubahan suhu yang cepat hingga tingkat tertentu tanpa retak atau kerusakan yang terlihat. Hal ini karena granit memiliki konduktivitas termal dan kapasitas panas yang baik, yang 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 mulai atau berhenti beroperasi, suhu akan berubah dengan cepat, dan komponen granit dapat beradaptasi lebih baik terhadap guncangan termal ini dan mempertahankan stabilitas kinerjanya.
Stabilitas jangka panjang yang baik: Setelah periode penuaan alami dan aksi geologis yang panjang, tegangan internal granit pada dasarnya telah dilepaskan, dan strukturnya stabil. Dalam proses penggunaan jangka panjang, bahkan setelah beberapa kali perubahan siklus suhu, struktur internalnya tidak mudah berubah, dapat terus mempertahankan stabilitas suhu yang baik, 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 dengan material logam, material keramik, dan material komposit dalam hal stabilitas termal:
Dibandingkan dengan material logam:
Koefisien ekspansi termal material logam pada umumnya relatif besar. Misalnya, koefisien ekspansi linier baja karbon biasa sekitar 10-12x10⁻⁶/℃, dan koefisien ekspansi linier paduan aluminium sekitar 20-25x10⁻⁶/℃, yang jauh lebih tinggi daripada granit. Ini berarti bahwa ketika suhu berubah, ukuran material logam berubah lebih signifikan, dan mudah menghasilkan tegangan internal yang lebih besar karena ekspansi termal dan kontraksi dingin, sehingga memengaruhi akurasi dan stabilitasnya. Ukuran granit berubah lebih sedikit ketika suhu berfluktuasi, yang dapat mempertahankan bentuk dan akurasi aslinya dengan lebih baik. Konduktivitas termal material logam biasanya tinggi, dan dalam proses pemanasan atau pendinginan cepat, panas akan dihantarkan dengan cepat, menghasilkan perbedaan suhu yang besar antara bagian dalam dan permukaan material, sehingga menimbulkan tegangan termal. Sebaliknya, konduktivitas termal granit rendah, dan konduksi panas 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 material keramik berkinerja tinggi dapat sangat rendah, seperti keramik silikon nitrida, yang koefisien ekspansi liniernya sekitar 2,5-3,5x10⁻⁶/℃, lebih rendah daripada granit, dan memiliki keunggulan tertentu dalam stabilitas termal. Namun, material keramik biasanya rapuh, ketahanan terhadap guncangan termal relatif buruk, dan retakan atau bahkan pecah mudah terjadi ketika suhu berubah tajam. Meskipun koefisien ekspansi termal granit sedikit lebih tinggi daripada beberapa keramik khusus, ia memiliki ketangguhan dan ketahanan terhadap guncangan termal yang baik, dapat menahan perubahan suhu hingga tingkat tertentu, dalam aplikasi praktis, untuk sebagian besar lingkungan perubahan suhu non-ekstrem, stabilitas termal granit dapat memenuhi persyaratan, dan kinerja komprehensifnya lebih seimbang, serta biayanya relatif rendah.
Dibandingkan dengan material komposit:
Beberapa material komposit canggih dapat mencapai koefisien ekspansi termal rendah dan stabilitas termal yang baik melalui desain yang tepat dari kombinasi serat dan matriks. Misalnya, koefisien ekspansi termal komposit yang diperkuat serat karbon dapat disesuaikan sesuai dengan arah dan kandungan serat, dan dapat mencapai nilai yang sangat rendah di beberapa arah. Namun, proses pembuatan material komposit rumit dan biayanya tinggi. Sebagai material alami, granit tidak memerlukan proses pembuatan yang kompleks, 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, dan stabilitas suhu merupakan pertimbangan utama? Berikan beberapa data uji atau kasus spesifik tentang stabilitas termal granit. Apa perbedaan antara berbagai jenis stabilitas termal granit?
Waktu posting: 28 Maret 2025