Ni aaye ti iṣelọpọ deede, aiṣedeede ti o wọpọ ni pe “iwuwo ti o ga julọ = rigidity ti o lagbara sii = pipe ti o ga julọ”. Ipilẹ granite, pẹlu iwuwo ti 2.6-2.8g/cm³ (7.86g/cm³ fun irin simẹnti), ti ṣaṣeyọri pipe ti o kọja ti awọn micrometers tabi paapaa awọn nanometers. Lẹhin iṣẹlẹ “counter-ogbon inu” yii wa da isọdọkan ti o jinlẹ ti mineralogy, awọn ẹrọ ati awọn ilana ṣiṣe. Atẹle ṣe itupalẹ awọn ilana imọ-jinlẹ rẹ lati awọn iwọn pataki mẹrin.
1. Density ≠ Rigidity: Ipa ipinnu ti eto ohun elo
The "adayeba oyin" kirisita be ti giranaiti
Granite jẹ awọn kirisita nkan ti o wa ni erupe ile gẹgẹbi quartz (SiO₂) ati feldspar (KAlSi₃O₈), eyiti o jẹ asopọ ni pẹkipẹki nipasẹ awọn iwe ifowopamọ ionic/covalent, ti o n ṣe ilana ti o jọmọ oyin oyin. Eto yii fun ni awọn abuda alailẹgbẹ:
Agbara ikọlu jẹ afiwera si ti irin simẹnti: de ọdọ 100-200 mpa (100-250 mpa fun irin simẹnti grẹy), ṣugbọn modulus rirọ ti lọ silẹ (70-100 gpa vs 160-200 gpa fun irin simẹnti), eyiti o tumọ si pe o kere julọ lati faragba abuku ṣiṣu labẹ agbara.
Itusilẹ adayeba ti aapọn inu: Granite ti ṣe arugbo lori awọn ọgọọgọrun awọn miliọnu ọdun ti awọn ilana ẹkọ nipa ẹkọ-aye, ati pe aapọn inu inu isunmọ odo. Nigbati irin simẹnti ba tutu (pẹlu iwọn itutu agbaiye> 50 ℃/s), aapọn inu ti o ga bi 50-100 mpa ti wa ni ipilẹṣẹ, eyiti o nilo lati yọkuro nipasẹ annealing artificial. Ti itọju naa ko ba ni kikun, o ni itara si abuku lakoko lilo igba pipẹ.
2. Awọn ọna irin "ọpọlọpọ-aiṣedeede" ti irin simẹnti
Irin simẹnti jẹ alloy iron-erogba, ati pe o ni awọn abawọn bii graphite flake, pores ati porosity isunki ninu.
Matrix Fragmentation Graphite: Flake graphite jẹ deede si awọn “microcracks” inu, ti o yọrisi idinku 30% -50% ni agbegbe gbigbe ẹru gangan ti irin simẹnti. Botilẹjẹpe agbara ifasilẹ jẹ giga, agbara fifẹ jẹ kekere (nikan 1 / 5-1 / 10 ti agbara ipanu), ati pe o ni itara si fifọ nitori ifọkansi aapọn agbegbe.
Iwuwo giga ṣugbọn pinpin ibi-aini deede: Irin simẹnti ni 2% si 4% erogba. Lakoko simẹnti, ipinya eroja erogba le fa awọn iyipada iwuwo ti ± 3%, lakoko ti granite ni isokan pinpin nkan ti o wa ni erupe ile ti o ju 95%, ni idaniloju iduroṣinṣin igbekalẹ.
Keji, awọn konge anfani ti kekere iwuwo: meji bomole ti ooru ati gbigbọn
“anfani atorunwa” ti iṣakoso abuku gbona
Olusọdipúpọ ti imugboroosi igbona yatọ pupọ: giranaiti jẹ 0.6-5 × 10⁻⁶/℃, lakoko ti irin simẹnti jẹ 10-12 × 10⁻⁶/℃. Mu ipilẹ 10-mita gẹgẹbi apẹẹrẹ. Nigbati iwọn otutu ba yipada nipasẹ 10 ℃:
Imugboroosi Granite ati ihamọ: 0.06-0.5mm
Simẹnti irin imugboroosi ati ihamọ: 1-1.2mm
Iyatọ yii jẹ ki granite fẹrẹ “idibajẹ odo” ni agbegbe iṣakoso iwọn otutu gangan (bii ± 0.5℃ ni idanileko semikondokito), lakoko ti irin simẹnti nilo eto isanpada igbona afikun.
Iyatọ ifarapa ti o gbona: Imudaniloju gbona ti granite jẹ 2-3W / (m · K), eyiti o jẹ 1 / 20-1 / 30 nikan ti ti irin simẹnti (50-80W / (m · K)). Ninu awọn oju iṣẹlẹ alapapo ohun elo (gẹgẹbi nigbati iwọn otutu mọto ba de 60 ℃), iwọn otutu iwọn otutu ti granite ko kere ju 0.5 ℃/m, lakoko ti irin simẹnti le de ọdọ 5-8℃ / m, ti o yorisi imugboroja agbegbe ti ko ni deede ati ni ipa taara ti iṣinipopada itọsọna naa.
2. Ipa "damping adayeba" ti gbigbọn gbigbọn
Ilana ifasilẹ agbara ti inu inu: Awọn fifọ micro-fractures ati isokuso aala ọkà laarin awọn kirisita granite le ṣe iyipada agbara gbigbọn ni kiakia, pẹlu ipin didimu ti 0.3-0.5 (lakoko fun irin simẹnti o jẹ 0.05-0.1 nikan). Idanwo naa fihan pe ni gbigbọn ti 100Hz:
Yoo gba to iṣẹju-aaya 0.1 fun titobi giranaiti lati bajẹ si 10%
Irin simẹnti gba to iṣẹju-aaya 0.8
Iyatọ yii jẹ ki granite duro lesekese ni awọn ohun elo gbigbe iyara giga (gẹgẹbi ọlọjẹ 2m/s ti ori ti a bo), yago fun abawọn “awọn ami gbigbọn”.
Ipa iyipada ti ibi-aini-aini: Iwọn iwuwo kekere tumọ si pe iwọn naa kere si ni iwọn kanna, ati agbara inertial (F = ma) ati ipa (p=mv) ti apakan gbigbe jẹ kekere. Fun apẹẹrẹ, nigbati fireemu gantry giranaiti 10-mita kan (ti o ṣe iwọn awọn toonu 12) ti ni isare si 1.5G ni akawe si fireemu irin simẹnti (awọn toonu 20), ibeere agbara awakọ dinku nipasẹ 40%, ipa iduro-ibẹrẹ dinku, ati pe deede ipo ti ni ilọsiwaju siwaju sii.
Iii. Ilọsiwaju ni “ominira iwuwo” ti imọ-ẹrọ ṣiṣe
1. Adaptability to olekenka-konge processing
"Crystal-level" iṣakoso ti lilọ ati didan: Botilẹjẹpe lile ti giranaiti (6-7 lori iwọn Mohs) ga ju ti irin simẹnti lọ (4-5 lori iwọn Mohs), eto nkan ti o wa ni erupe ile rẹ jẹ aṣọ ati pe a le yọkuro ni atomically nipasẹ diamond abrasive + magnetorheological polishing (nikan polishing sisanra <10nm), ati ipele ipele μrough. Bibẹẹkọ, nitori wiwa awọn patikulu rirọ graphite ninu irin simẹnti, “ipa furplough” jẹ ifaragba lati waye lakoko lilọ, ati roughness dada jẹra lati dinku ju Ra 0.8μm.
Awọn anfani "iṣoro kekere" ti CNC machining: Nigbati o ba n ṣiṣẹ giranaiti, agbara gige jẹ 1/3 nikan ti ti irin simẹnti (nitori iwuwo kekere rẹ ati kekere rirọ modulus), gbigba fun awọn iyara iyipo ti o ga julọ (100,000 revolutions fun iṣẹju kan) ati awọn oṣuwọn ifunni (5000mm / min), idinku ọpa ọpa ati imudara iṣẹ ṣiṣe ṣiṣe. Ẹjọ ṣiṣatunṣe iwọn-marun kan fihan pe akoko sisẹ ti awọn grooves itọsọna granite jẹ 25% kuru ju ti irin simẹnti, lakoko ti o ti ni ilọsiwaju si ± 2μm.
2. Awọn iyatọ ninu "ipa ipapọ" ti awọn aṣiṣe apejọ
Idahun pq ti iwuwo paati ti o dinku: Awọn ohun elo bii awọn mọto ati awọn afowodimu itọsọna so pọ pẹlu awọn ipilẹ iwuwo kekere le jẹ imọlẹ nigbakanna. Fun apẹẹrẹ, nigbati agbara alupupu laini dinku nipasẹ 30%, iran igbona rẹ ati gbigbọn tun dinku ni ibamu, ti o n ṣe iyipo rere ti “itọkasi ilọsiwaju - idinku agbara agbara”.
Idaduro konge igba pipẹ: Idaabobo ipata ti granite jẹ awọn akoko 15 ti irin simẹnti (quartz jẹ sooro si acid ati ogbara alkali). Ni agbegbe owusuwusu acid semiconductor, iyipada roughness lẹhin ọdun 10 ti lilo ko kere ju 0.02μm, lakoko ti irin simẹnti nilo lati wa ni ilẹ ati tunṣe ni gbogbo ọdun, pẹlu aṣiṣe akopọ ti ± 20μm.
Iv. Ẹri Ile-iṣẹ: Apeere Ti o dara julọ ti iwuwo Kekere ≠ Iṣẹ Irẹlẹ
Semikondokito ohun elo igbeyewo
Awọn alaye afiwe ti iru ẹrọ ayewo wafer kan:
2. Konge opitika èlò
Awọn akọmọ oluwari infurarẹẹdi ti NASA's James Webb Telescope jẹ ti giranaiti. O jẹ gbọgán nipa lilo anfani iwuwo kekere rẹ (idinku isanwo satẹlaiti) ati imugboroja igbona kekere (iduroṣinṣin ni awọn iwọn otutu-kekere ti -270 ℃) pe deede titete ipele opiti nano jẹ idaniloju, lakoko ti eewu irin simẹnti di brittle ni awọn iwọn otutu kekere ti yọkuro.
Ipari: "Oye-oye ti o wọpọ" ĭdàsĭlẹ ni imọ-ẹrọ ohun elo
Anfani konge ti awọn ipilẹ granite pataki wa ni iṣẹgun ọgbọn ohun elo ti “iṣọkan igbekalẹ> iwuwo, iduroṣinṣin mọnamọna gbona> rigidity ti o rọrun”. Kii ṣe nikan ni iwuwo kekere rẹ ko di aaye alailagbara, ṣugbọn o tun ti ṣaṣeyọri fifo ni konge nipasẹ awọn iwọn bii idinku inertia, mimu iṣakoso igbona dara, ati isọdọtun si sisẹ deede-pipe. Iṣẹlẹ yii ṣafihan ofin ipilẹ ti iṣelọpọ deede: awọn ohun-ini ohun elo jẹ iwọntunwọnsi okeerẹ ti awọn aye onisẹpo pupọ ju ikojọpọ rọrun ti awọn olufihan ẹyọkan. Pẹlu idagbasoke ti nanotechnology ati awọn iṣelọpọ alawọ ewe, iwuwo kekere ati awọn ohun elo granite ti o ga julọ n ṣe atunṣe iwoye ile-iṣẹ ti "eru" ati "ina", "rigid" ati "rọrun", ṣiṣi awọn ọna tuntun fun iṣelọpọ giga-giga.
Akoko ifiweranṣẹ: Oṣu Karun-19-2025