У галузі промислового прецизійного обладнання стабільність граніту залежить головним чином від його мінерального складу, структурної щільності та фізичних показників (таких як коефіцієнт теплового розширення, швидкість водопоглинання та міцність на стиск), а не від самого кольору. Однак колір часто опосередковано відображає відмінності в мінеральному складі та середовищі формування. Тому на практиці граніт певних кольорів є більш переважним завдяки своїм чудовим комплексним характеристикам. Нижче наведено конкретний аналіз:
I. Непрямий зв'язок між кольором та стабільністю
Колір граніту визначається його мінеральним складом, а мінеральний склад безпосередньо впливає на його фізичні властивості:
Світлий граніт (наприклад, сірувато-білий, світло-рожевий)
Мінеральний склад: переважно кварц та польовий шпат (до 60–80%), з невеликою кількістю слюди або амфіболу.
Кварц (щільністю 2,65 г/см³) та польовий шпат (щільністю 2,5-2,8 г/см³) мають високу твердість, високу хімічну стабільність та низький коефіцієнт теплового розширення (зазвичай 5-8×10⁻⁶/℃), і не так легко піддаються впливу змін температури.
Структурні особливості: Утворюються у відносно стабільному геологічному середовищі (наприклад, повільне охолодження в неглибокій частині земної кори), з однорідними кристалічними частинками, щільною структурою, низькою пористістю (0,3% - 0,7%), низьким коефіцієнтом водопоглинання (<0,15%) та високою стійкістю до деформації.
Типові застосування: обладнання для виробництва електронних мікросхем, основи прецизійних оптичних приладів (такі як платформи фотолітографічних машин), які потребують тривалого зберігання розмірної точності.
Темний граніт (наприклад, чорний, темно-зелений)
Мінеральний склад: Багатий на мінерали заліза та магнію (такі як амфібол, біотит, піроксен), частково містить мінерали важких металів, такі як магнетит та ільменіт.
Амфібол (щільність 3,0-3,4 г/см³) та біотит (щільність 2,7-3,1 г/см³) мають відносно високу щільність, але їхні коефіцієнти теплового розширення трохи вищі, ніж у кварцу (до 8-12×10⁻⁶/℃), а їх структури можуть зазнавати незначних змін через окислення залізовмісних мінералів.
Структурні характеристики: Здебільшого утворюються в середовищах високої температури та високого тиску (наприклад, швидке охолодження глибокої магми), з грубими кристалічними частинками та значними відмінностями в структурній щільності. Деякі темні граніти (наприклад, Цзінань Грін) мають більш однорідну та стабільну структуру завдяки інтенсивній магматичній активності та повному звільненню внутрішніх напружень.
Типові застосування: Основи важких верстатів, великі координатно-вимірювальні машини (КВМ), які повинні витримувати високі навантаження та бути стійкими до ударів.
Ii. Основні показники стабільності в промислових сценаріях
Незалежно від кольору, основні вимоги до граніту в промисловому точному обладнанні включають:
Термічна стабільність
Надавайте перевагу вибору різновидів з низьким коефіцієнтом теплового розширення (<8×10⁻⁶/℃), щоб уникнути відхилень точності обладнання, спричинених коливаннями температури. Світлий граніт (наприклад, кунжутний білий) має кращу термостійкість завдяки високому вмісту кварцу.
Структурна компактність
Граніт з пористістю менше 0,5% та коефіцієнтом водопоглинання менше 0,1% не схильний до поглинання вологи або домішок і не схильний до деформації при тривалому використанні. Як Jinan Green з темного граніту (з пористістю 0,3%), так і Shanxi Black зі світлого граніту (з пористістю 0,2%) відповідають вимогам високої щільності.
Механічна міцність
Міцність на стиск перевищує 150 МПа, а міцність на вигин – 12 МПа, що забезпечує довготривалу стабільність перенесення точного обладнання. Темний граніт (наприклад, індійський чорний) зазвичай має вищу механічну міцність завдяки наявності мінералів заліза та магнію та підходить для важких умов експлуатації.
Стійкість до хімічної корозії
Кварц і польовий шпат мають високу стійкість до кислотної та лугової корозії. Тому світлий граніт (наприклад, сірий кунжут) більше підходить для агресивних середовищ у хімічній та напівпровідниковій промисловості.
Iii. Основні варіанти та приклади в промисловій сфері
Світлий граніт: кращий вибір для високоточних сценаріїв
Репрезентативні різновиди:
Білий кунжут: виробляється у провінції Фуцзянь, має світло-сірий колір, вміст кварцу понад 70%. Його коефіцієнт теплового розширення становить 6×10⁻⁶/℃. Його використовують у платформах для літографії напівпровідників та в аерокосмічному інспекційному обладнанні.
Цзінаньський зелений: темно-сірий, однорідної структури, міцності на стиск 240 МПа, часто використовується для основи координатно-вимірювальних машин (КВМ).
Переваги: Гарна однорідність кольору, що полегшує калібрування оптичного шляху оптичного обладнання; Має невелику теплову деформацію та підходить для вимог до точності на нанометровому рівні.
Темний граніт: кращий для важких умов експлуатації та ударостійких ситуацій
Репрезентативні різновиди:
Чорна галактика: чорного кольору, містить ільменіт, з щільністю 3,05 г/см³ та міцністю на стиск 280 МПа. Використовується для направляючих рейок важких верстатів та пристосувань для автомобільної промисловості.
Монгольський чорний: темно-зелений, переважно амфіболовий, з високою ударною стійкістю, використовується для основи гірничодобувного обладнання.
Переваги: Висока щільність, висока жорсткість, здатність поглинати механічну вібрацію, підходить для промислових середовищ з високим навантаженням.
Четверте. Висновок: Колір не є визначальним фактором; продуктивність є основною
Колір ≠ стабільність: Як світлі, так і темні граніти мають високостабільні різновиди. Ключ полягає в чистоті мінералу, однорідності структури та фізичних показниках.
Принцип адаптації сцени:
Прецизійне оптичне/електронне обладнання: вибирайте світлі різновиди з високим вмістом кварцу (наприклад, кунжутний білий), підкреслюючи термостабільність та точність поверхні.
Важке машинобудування/промислові верстати: вибирайте темні види магнієвої руди з високим вмістом заліза (наприклад, Jinan blue), підкреслюючи механічну міцність та ударостійкість.
Рекомендація щодо придбання: Перевіряйте такі параметри, як коефіцієнт теплового розширення, коефіцієнт водопоглинання та міцність на стиск, за допомогою протоколів випробувань (наприклад, GB/T 18601-2020 "Будівельні плити з натурального граніту"), а не оцінюйте їх лише за кольором.
На завершення, у промисловій сфері вибір граніту надається пріоритетом продуктивності та доповнюється кольором. Комплексну оцінку слід проводити в поєднанні з конкретними вимогами до обладнання та умовами використання.
Час публікації: 19 травня 2025 р.