W dziedzinach takich jak produkcja chipów i pomiary precyzyjne, właściwości materiałów bezpośrednio decydują o dokładności urządzeń. Granit, dzięki swoim pięciu podstawowym cechom, wyróżnia się na tle materiałów takich jak metale, tworzywa sztuczne i ceramika, stając się „złotym partnerem” sprzętu wysokiej klasy.
1. Stabilność termiczna: „odporność” na wahania temperatury
Przy każdej zmianie temperatury o 1°C, stal nierdzewna rozszerza się o 17 μm/m, stop aluminium o 23 μm/m, a granit jedynie o 4-8 μm/m. W fabrykach półprzewodników wysokie temperatury generowane przez pracę maszyn fotolitograficznych lub różnice temperatur między uruchomieniem a zatrzymaniem klimatyzatorów mają praktycznie pomijalny wpływ na wymiary granitu. Natomiast odkształcenia metali i tworzyw sztucznych spowodowane rozszerzalnością i kurczeniem cieplnym mogą łatwo prowadzić do rozbieżności w precyzyjnych elementach.
2. Odporność na wibracje: „Pożeracz” energii wibracji
Granit charakteryzuje się wysoką gęstością (2,6-3,1 g/cm³), twardością 6-7 w skali Mohsa i współczynnikiem tłumienia 5-10 razy większym niż stal nierdzewna. W precyzyjnych urządzeniach pomiarowych może on tłumić 90% energii drgań w ciągu 0,5 sekundy, podczas gdy materiały metalowe wymagają tego od 3 do 5 sekund. Wibracje generowane przez pracę sprzętu i ruch personelu w warsztacie są trudne do zachwiania stabilności sprzętu podpartego granitem.
3. Stabilność chemiczna: „Uporczywy” w środowisku kwaśnym i zasadowym
Po zanurzeniu granitu w roztworze silnego kwasu (pH = 2) lub silnej zasady (pH = 12) przez 1000 godzin, stopień korozji powierzchniowej wynosi mniej niż 0,01 μm. Stal nierdzewna jest podatna na korozję pod wpływem kwasów i zasad, stop aluminium jest odporny na substancje alkaliczne, a tworzywa sztuczne konstrukcyjne pęcznieją pod wpływem rozpuszczalników organicznych. Gęsta struktura granitu (porowatość < 0,1%) zapobiega również zanieczyszczeniu cząsteczkowemu, co czyni go „wybranym materiałem” do pomieszczeń czystych półprzewodników.
4. Przetwarzanie i koszty: „Mistrz równowagi” między precyzją a efektywnością kosztową
Granit można zmielić do płaskości ≤0,5 μm/m i chropowatości powierzchni Ra ≤0,05 μm, ale proces obróbki jest stosunkowo czasochłonny. Stal nierdzewna jest łatwa w obróbce, ale podatna na odkształcenia, podczas gdy ceramika charakteryzuje się wysoką precyzją, ale jest droga. W scenariuszach wymagających precyzji na poziomie nano, kompleksowy stosunek ceny do jakości granitu znacznie przewyższa inne materiały.
5. Czystość elektromagnetyczna: „Czyścik” urządzeń elektronicznych
Jako materiał niemetaliczny, granit jest niemagnetyczny i nieprzewodzący, dzięki czemu nie zakłóca działania czujników ani podzespołów elektronicznych. Przewodność elektryczna i magnetyzm metali, elektryczność statyczna tworzyw konstrukcyjnych oraz stratność dielektryczna ceramiki – wszystkie te czynniki stają się „słabymi punktami” w zetknięciu z precyzyjnym sprzętem, takim jak fotolitografy i urządzenia do jądrowego rezonansu magnetycznego. Granit doskonale nadaje się jednak do środowisk wrażliwych na zakłócenia elektromagnetyczne.
Od odporności na wysokie temperatury po wytrzymałość na wibracje, od zapobiegania korozji po zerowe zakłócenia elektromagnetyczne – granit swoimi twardymi właściwościami udowodnił, że w dziedzinie precyzyjnej obróbki jest niezastąpionym „królem”.
Czas publikacji: 20-05-2025