Koefisien ekspansi linier granit biasanya sekitar 5,5-7,5x10 - ⁶/℃. Namun, berbagai jenis granit, koefisien ekspansinya mungkin sedikit berbeda.
Granit memiliki stabilitas suhu yang baik, terutama tercermin dalam aspek-aspek berikut:
Deformasi termal kecil: karena koefisien ekspansi yang rendah, deformasi termal granit relatif kecil saat suhu berubah. Hal ini memungkinkan komponen granit mempertahankan ukuran dan bentuk yang lebih stabil di lingkungan suhu yang berbeda, yang kondusif untuk memastikan keakuratan peralatan presisi. Misalnya, dalam instrumen pengukuran presisi tinggi, penggunaan granit sebagai alas atau meja kerja, bahkan jika suhu sekitar memiliki fluktuasi tertentu, deformasi termal dapat dikontrol dalam rentang kecil, sehingga dapat memastikan keakuratan hasil pengukuran.
Ketahanan guncangan termal yang baik: Granit dapat menahan perubahan suhu yang cepat hingga tingkat tertentu tanpa retak atau kerusakan yang nyata. Hal ini dikarenakan granit memiliki konduktivitas termal dan kapasitas panas yang baik, yang dapat mentransfer panas dengan cepat dan merata saat suhu berubah, sehingga mengurangi konsentrasi tegangan termal internal. Misalnya, di beberapa lingkungan produksi industri, saat peralatan tiba-tiba mulai atau berhenti beroperasi, 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 melalui proses penuaan alami dan aksi geologis yang panjang, tekanan 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 ini adalah perbandingan antara granit dan material logam, material keramik, material komposit dalam hal stabilitas termal:
Dibandingkan dengan bahan logam:
Koefisien ekspansi termal bahan logam umum relatif besar. Misalnya, koefisien ekspansi linier baja karbon biasa sekitar 10-12x10 - ⁶/℃, dan koefisien ekspansi linier paduan aluminium sekitar 20-25x10 - ⁶/℃, yang secara signifikan lebih tinggi daripada granit. Ini berarti bahwa ketika suhu berubah, ukuran bahan logam berubah lebih signifikan, dan mudah untuk 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 bahan logam biasanya tinggi, dan dalam proses pemanasan atau pendinginan yang cepat, panas akan dihantarkan dengan cepat, menghasilkan perbedaan suhu yang besar antara bagian dalam dan permukaan material, yang mengakibatkan tegangan termal. Sebaliknya, konduktivitas termal granit rendah, dan konduksi panas relatif lambat, yang dapat mengurangi pembentukan tegangan termal sampai batas tertentu dan menunjukkan stabilitas termal yang lebih baik.
Dibandingkan dengan bahan keramik:
Koefisien ekspansi termal dari 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 guncangan termal relatif buruk, dan retakan 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 guncangan 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 wajar. Misalnya, koefisien ekspansi termal komposit yang diperkuat serat karbon dapat disesuaikan menurut 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 sebagus beberapa material komposit kelas atas dalam beberapa indikator stabilitas termal, ia 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 merupakan pertimbangan utama? Berikan beberapa data uji atau kasus stabilitas termal granit tertentu. Apa perbedaan antara berbagai jenis stabilitas termal granit?
Waktu posting: 28-Mar-2025