Pankhani yopanga zinthu molondola, lingaliro lolakwika lomwe anthu ambiri amalipeza ndilakuti "kuchuluka kwa zinthu = kulimba kwamphamvu = kulondola kwambiri". Maziko a granite, okhala ndi kuchuluka kwa 2.6-2.8g/cm³ (7.86g/cm³ ya chitsulo chopangidwa ndi chitsulo), apeza kulondola kopambana kuposa kwa ma micrometer kapena nanometers. Kumbuyo kwa chochitika ichi "chotsutsana ndi chidziwitso" kuli mgwirizano waukulu wa mineralogy, mechanics ndi njira zopangira. Zotsatirazi zikuwunika mfundo zake zasayansi kuchokera kuzinthu zinayi zazikulu.
1. Kuchulukana ≠ Kulimba: Udindo wofunikira wa kapangidwe ka zinthu
Kapangidwe ka kristalo ka "chisa chachilengedwe" cha granite
Granite imapangidwa ndi makhiristo amchere monga quartz (SiO₂) ndi feldspar (KAlSi₃O₈), omwe amalumikizidwa kwambiri ndi ma ionic/covalent bonds, ndikupanga kapangidwe kolumikizana kofanana ndi uchi. Kapangidwe kameneka kamapatsa mawonekedwe apadera:
Mphamvu yopondereza imafanana ndi ya chitsulo chopangidwa ndi chitsulo: kufika pa 100-200 mpa (100-250 mpa ya chitsulo chopangidwa ndi imvi), koma modulus yotanuka ndi yotsika (70-100 gpa vs 160-200 gpa ya chitsulo chopangidwa ndi chitsulo), zomwe zikutanthauza kuti sizingasinthe pulasitiki chifukwa cha mphamvu.
Kutulutsa kwachilengedwe kwa kupsinjika kwamkati: Granite yakhala ikukalamba kwa zaka mazana ambiri chifukwa cha njira za geological, ndipo kupsinjika kwamkati kumafika pa zero. Chitsulo chopangidwa chikazizira (ndi liwiro lozizira > 50℃/s), kupsinjika kwamkati mpaka 50-100 mpa kumapangidwa, komwe kumafunika kuchotsedwa pogwiritsa ntchito annealing yopangidwa. Ngati chithandizo sichinachitike bwino, chimakhala chosinthika mukachigwiritsa ntchito kwa nthawi yayitali.
2. Kapangidwe ka chitsulo chopangidwa ndi "ziphuphu zambiri"
Chitsulo chopangidwa ndi chitsulo ndi kaboni, ndipo chili ndi zolakwika monga graphite yopyapyala, ma pores ndi shrinkage porosity mkati.
Matrix yogawa graphite: Graphite yopyapyala ndi yofanana ndi "mikwingwirima yamkati", zomwe zimapangitsa kuti chitsulo chopangidwa ndi chitsulo chichepetse ndi 30%-50%. Ngakhale kuti mphamvu yopondereza ndi yayikulu, mphamvu yopindika ndi yotsika (1/5-1/10 yokha ya mphamvu yopondereza), ndipo imatha kusweka chifukwa cha kuchuluka kwa kupsinjika kwapafupi.
Kuchuluka kwa zinthu koma kugawanika kosagwirizana: Chitsulo chopangidwa ndi chitsulo chili ndi kaboni wa 2% mpaka 4%. Pakugayika, kugawanika kwa zinthu za kaboni kungayambitse kusinthasintha kwa kuchuluka kwa ±3%, pomwe granite imakhala ndi kugawanika kwa mchere kopitilira 95%, zomwe zimapangitsa kuti kapangidwe kake kakhale kolimba.
Chachiwiri, ubwino wolondola wa kachulukidwe kochepa: kuletsa kutentha ndi kugwedezeka kawiri
"Ubwino wobadwa nawo" wa kuwongolera kusintha kwa kutentha
Kuchuluka kwa kutentha komwe kumawonjezeka kumasiyana kwambiri: granite ndi 0.6-5×10⁻⁶/℃, pomwe chitsulo chopangidwa ndi chitsulo ndi 10-12×10⁻⁶/℃. Tengani chitsanzo cha maziko a mamita 10. Kutentha kukasintha ndi 10℃:
Kukula ndi kupindika kwa granite: 0.06-0.5mm
Kukula ndi kupindika kwa chitsulo choponyedwa: 1-1.2mm
Kusiyana kumeneku kumapangitsa granite kukhala "yosasinthika" m'malo olamulidwa bwino ndi kutentha (monga ± 0.5℃ mu workshop ya semiconductor), pomwe chitsulo chopangidwa chimafuna njira yowonjezera yolipirira kutentha.
Kusiyana kwa kutentha kwa granite: Kutentha kwa granite ndi 2-3W/(m · K), komwe ndi 1/20-1/30 yokha ya chitsulo chosungunuka (50-80W/(m · K)). Mu zinthu zotenthetsera zida (monga kutentha kwa injini kufika pa 60℃), kutentha kwa pamwamba pa granite kumakhala kochepera 0.5℃/m, pomwe chitsulo chosungunuka chimatha kufika pa 5-8℃/m, zomwe zimapangitsa kuti pakhale kufalikira kosagwirizana kwa malo ndikukhudza kuwongoka kwa njanji yotsogolera.
2. "Kuchepetsa kwachilengedwe" kwa kugwedezeka kwa mphamvu
Njira yofalitsira mphamvu ya malire a tirigu mkati: Kusweka kwa tinthu tating'onoting'ono ndi kutsetsereka kwa malire a tirigu pakati pa makhiristo a granite kumatha kufalitsa mphamvu ya kugwedezeka mofulumira, ndi chiŵerengero cha damping cha 0.3-0.5 (pomwe pa chitsulo chosungunuka ndi 0.05-0.1 yokha). Kuyeseraku kukuwonetsa kuti pa kugwedezeka kwa 100Hz:
Zimatenga masekondi 0.1 kuti kukula kwa granite kuwola kufika pa 10%
Chitsulo chopangidwa ndi chitsulo chimatenga masekondi 0.8
Kusiyana kumeneku kumathandiza granite kukhazikika nthawi yomweyo mu zida zoyendera mwachangu (monga kusanthula mutu wa chophimba pa 2m/s), kupewa vuto la "zizindikiro zogwedezeka".
Zotsatira zoyipa za inertial mass: Kuchuluka kochepa kumatanthauza kuti kulemera kwake kumakhala kochepa mu voliyumu yomweyo, ndipo mphamvu ya inertial (F=ma) ndi momentum (p=mv) ya gawo loyenda zimakhala zochepa. Mwachitsanzo, pamene chimango cha granite cha mamita 10 (cholemera matani 12) chikufulumizitsidwa kufika pa 1.5G poyerekeza ndi chimango chachitsulo chopangidwa ndi chitsulo (matani 20), kufunikira kwa mphamvu yoyendetsera kumachepetsedwa ndi 40%, mphamvu yoyambira imachepa, ndipo kulondola kwa malo kumawonjezeka.
III. Kupita patsogolo kwa ukadaulo wokonza zinthu "wosadalira kuchulukana"
1. Kusinthasintha kuti zigwiritsidwe ntchito molondola kwambiri
Kulamulira kwa "Crystal-level" pakugaya ndi kupukuta: Ngakhale kuuma kwa granite (6-7 pa sikelo ya Mohs) kuli kokwera kuposa kwa chitsulo chopangidwa (4-5 pa sikelo ya Mohs), kapangidwe kake ka mchere ndi kofanana ndipo kamatha kuchotsedwa mwa atomiki kudzera mu diamond abrasive + magnetorheological polishing (kukhuthala kwa kupukuta kamodzi < 10nm), ndipo kuuma kwa pamwamba pa Ra kumatha kufika 0.02μm (mlingo wagalasi). Komabe, chifukwa cha kukhalapo kwa tinthu tofewa ta graphite mu chitsulo chopangidwa, "furplough effect" imachitika nthawi zambiri ikaphwanyidwa, ndipo kuuma kwa pamwamba kumakhala kovuta kukhala kotsika kuposa Ra 0.8μm.
Ubwino wa "kupsinjika pang'ono" kwa makina a CNC: Pokonza granite, mphamvu yodulira imakhala 1/3 yokha ya chitsulo chopangidwa ndi chitsulo (chifukwa cha kukhuthala kwake kochepa komanso modulus yaying'ono yotanuka), zomwe zimapangitsa kuti liwiro lozungulira likhale lalikulu (ma revolutions 100,000 pamphindi) komanso kuchuluka kwa chakudya (5000mm/mphindi), kuchepetsa kuwonongeka kwa zida ndikuwonjezera magwiridwe antchito. Nkhani inayake yokonza maginito asanu ikuwonetsa kuti nthawi yokonza maginito a granite ndi yocheperako ndi 25% kuposa ya chitsulo chopangidwa ndi chitsulo, pomwe kulondola kumawonjezeka kufika pa ±2μm.
2. Kusiyana kwa "zotsatira zosonkhanitsa" za zolakwika zosonkhanitsira
Kuchepa kwa kulemera kwa gawo: Zinthu monga ma mota ndi ma guide rails olumikizidwa ndi maziko otsika kwambiri zimatha kupepuka nthawi imodzi. Mwachitsanzo, mphamvu ya mota yolunjika ikachepetsedwa ndi 30%, kupanga kutentha kwake ndi kugwedezeka kwake kumachepanso, zomwe zimapangitsa kuti pakhale "kuchuluka kwa kulondola - kuchepa kwa kugwiritsa ntchito mphamvu".
Kusunga molondola kwa nthawi yayitali: Kukana dzimbiri kwa granite ndi kuwirikiza nthawi 15 kuposa chitsulo chopangidwa ndi chitsulo (quartz imalimbana ndi kukokoloka kwa asidi ndi alkali). Mu malo okhala ndi utsi wa asidi wa semiconductor, kusintha kwa kuuma kwa pamwamba patatha zaka 10 kumagwiritsidwa ntchito kumakhala kochepera 0.02μm, pomwe chitsulo chopangidwa ndi chitsulo chimayenera kuphwanyidwa ndikukonzedwa chaka chilichonse, ndi cholakwika chophatikiza cha ±20μm.
Umboni wa Mafakitale: Chitsanzo Chabwino Kwambiri cha Kuchepa kwa Kachulukidwe ≠ Kuchepa kwa Kagwiridwe Ntchito
Zipangizo zoyesera semiconductor
Kuyerekeza deta ya nsanja inayake yowunikira wafer:
2. Zida zowunikira bwino kwambiri
Chojambulira cha infrared cha Telescope ya NASA ya James Webb chimapangidwa ndi granite. Ndi kugwiritsa ntchito bwino mphamvu yake yotsika (kuchepetsa kuchuluka kwa satellite) komanso kutentha kochepa (kokhazikika pa kutentha kochepa kwambiri kwa -270℃) komwe kumathandizira kuti kulondola kwa kuwala kwa nano-level kukhale kotsimikizika, pomwe chiopsezo cha chitsulo chopangidwa ndi chitsulo kukhala chofooka pa kutentha kochepa chimachotsedwa.
Kutsiliza: "Kupanga nzeru zotsutsana" mu sayansi ya zinthu
Ubwino wolondola wa maziko a granite uli makamaka pakupambana kwa mfundo za zinthu za "kufanana kwa kapangidwe kake > kuchulukana, kukhazikika kwa kutentha > kulimba kosavuta". Sikuti kungokhala kochepa kwake sikunakhale kofooka, komanso kwapeza kukwera kolondola kudzera mu njira monga kuchepetsa kufooka, kukonza bwino kulamulira kutentha, komanso kusintha kuti zinthu zigwirizane ndi kukonzedwa bwino kwambiri. Chochitikachi chikuwulula lamulo lalikulu la kupanga molondola: katundu wa zinthu ndi kulinganiza kwathunthu kwa magawo ambiri m'malo mongosonkhanitsa zizindikiro chimodzi. Ndi chitukuko cha nanotechnology ndi kupanga zobiriwira, zipangizo za granite zotsika komanso zapamwamba zikusintha malingaliro a mafakitale a "zolemera" ndi "zopepuka", "zolimba" komanso "zosinthasintha", ndikutsegula njira zatsopano zopangira zapamwamba.
Nthawi yotumizira: Meyi-19-2025