מהו מקדם ההתפשטות של גרניט? עד כמה יציבה הטמפרטורה?

מקדם ההתפשטות הליניארי של גרניט הוא בדרך כלל סביב 5.5-7.5x10 - ⁶/℃. עם זאת, סוגים שונים של גרניט, מקדם ההתפשטות שלו עשוי להיות שונה במקצת.
לגרניט יציבות טמפרטורה טובה, המתבטאת בעיקר בהיבטים הבאים:
עיוות תרמי קטן: בשל מקדם ההתפשטות הנמוך שלו, העיוות התרמי של גרניט קטן יחסית כאשר הטמפרטורה משתנה. זה מאפשר לרכיבי גרניט לשמור על גודל וצורה יציבים יותר בסביבות טמפרטורה שונות, מה שתורם להבטחת דיוק של ציוד מדויק. לדוגמה, במכשירי מדידה מדויקים, השימוש בגרניט כבסיס או שולחן עבודה, גם אם בטמפרטורת הסביבה יש תנודות מסוימות, ניתן לשלוט בעיוות התרמי בטווח קטן, על מנת להבטיח את דיוק תוצאות המדידה.
עמידות טובה בפני הלם תרמי: גרניט יכול לעמוד במידה מסוימת של שינויי טמפרטורה מהירים ללא סדקים או נזק גלויים. הסיבה לכך היא שיש לו מוליכות תרמית וקיבולת חום טובים, שיכולים להעביר חום במהירות ובאופן שווה כאשר הטמפרטורה משתנה, ובכך להפחית את ריכוז הלחץ התרמי הפנימי. לדוגמה, בסביבות ייצור תעשייתיות מסוימות, כאשר הציוד מתחיל או מפסיק לפעול פתאום, הטמפרטורה תשתנה במהירות, ורכיבי גרניט יכולים להסתגל טוב יותר להלם תרמי זה ולשמור על יציבות ביצועיהם.
יציבות טובה לטווח ארוך: לאחר תקופה ארוכה של הזדקנות טבעית ופעולה גיאולוגית, הלחץ הפנימי של הגרניט השתחרר למעשה, והמבנה יציב. בתהליך השימוש ארוך הטווח, גם לאחר שינויים מרובים במחזורי הטמפרטורה, המבנה הפנימי שלו אינו קל לשינוי, ויכול להמשיך לשמור על יציבות טמפרטורה טובה, ומספק תמיכה אמינה לציוד מדויק.
בהשוואה לחומרים נפוצים אחרים, היציבות התרמית של גרניט היא ברמה גבוהה יותר, להלן השוואה בין חומרי גרניט למתכת, חומרים קרמיים וחומרים מרוכבים מבחינת יציבות תרמית:
   בהשוואה לחומרי מתכת:

מקדם ההתפשטות התרמית של חומרי מתכת כלליים גדול יחסית. לדוגמה, מקדם ההתפשטות הליניארית של פלדת פחמן רגילה הוא כ-10-12x10 - ⁶/℃, ומקדם ההתפשטות הליניארית של סגסוגת אלומיניום הוא כ-20-25x10 - ⁶/℃, גבוה משמעותית מגרניט. משמעות הדבר היא שכאשר הטמפרטורה משתנה, גודל חומר המתכת משתנה באופן משמעותי יותר, וקל לייצר מאמץ פנימי גדול יותר עקב התפשטות תרמית והתכווצות קרה, ובכך משפיע על הדיוק והיציבות שלו. גודל הגרניט משתנה פחות כאשר הטמפרטורה משתנה, מה שיכול לשמור טוב יותר על הצורה והדיוק המקוריים. מוליכות תרמית של חומרי מתכת היא בדרך כלל גבוהה, ובתהליך של חימום או קירור מהירים, חום יועבר במהירות, וכתוצאה מכך נוצר הפרש טמפרטורה גדול בין פנים החומר לפני השטח, וכתוצאה מכך נוצר מאמץ תרמי. לעומת זאת, מוליכות תרמית של גרניט נמוכה, והולכת החום איטית יחסית, מה שיכול להקל במידה מסוימת על יצירת מאמץ תרמי ולהראות יציבות תרמית טובה יותר.

בהשוואה לחומרים קרמיים:

מקדם ההתפשטות התרמית של חלק מחומרי הקרמיקה בעלי ביצועים גבוהים יכול להיות נמוך מאוד, כגון קרמיקה מסיליקון ניטריד, שמקדם ההתפשטות הליניארי שלה הוא כ-2.5-3.5x10 - ⁶/℃, שהוא נמוך יותר מגרניט, ויש לו יתרונות מסוימים ביציבות תרמית. עם זאת, חומרים קרמיים בדרך כלל שבירים, עמידותם להלם תרמי נמוכה יחסית, וסדקים או אפילו סדקים קלים להיווצר כאשר הטמפרטורה משתנה בחדות. למרות שמקדם ההתפשטות התרמית של גרניט מעט גבוה יותר מחלק מחומרי הקרמיקה המיוחדים, יש לו קשיחות טובה ועמידות בפני הלם תרמי, והוא יכול לעמוד במידה מסוימת של שינויי טמפרטורה, ביישומים מעשיים, עבור רוב סביבות שינויי הטמפרטורה הלא קיצוניים, יציבות התרמית של גרניט יכולה לעמוד בדרישות, והביצועים המקיפים שלו מאוזנים יותר, והעלות נמוכה יחסית.

בהשוואה לחומרים מרוכבים:

חומרים מרוכבים מתקדמים מסוימים יכולים להשיג מקדם התפשטות תרמית נמוך ויציבות תרמית טובה באמצעות תכנון סביר של שילוב הסיבים והמטריצה. לדוגמה, מקדם ההתפשטות התרמית של חומרים מרוכבים מחוזקים בסיבי פחמן ניתן לכוונון בהתאם לכיוון ותכולת הסיבים, ויכול להגיע לערכים נמוכים מאוד בכיוונים מסוימים. עם זאת, תהליך ההכנה של חומרים מרוכבים מסובך והעלות גבוהה. כחומר טבעי, גרניט אינו זקוק לתהליך הכנה מורכב, והעלות נמוכה יחסית. למרות שייתכן שהוא אינו טוב כמו חומרים מרוכבים מתקדמים אחרים בכמה אינדיקטורים של יציבות תרמית, יש לו יתרונות מבחינת ביצועי עלות, ולכן הוא נמצא בשימוש נרחב ביישומים קונבנציונליים רבים בעלי דרישות מסוימות ליציבות תרמית. באילו תעשיות משתמשים ברכיבי גרניט, יציבות טמפרטורה היא שיקול מרכזי? ספק נתוני בדיקה ספציפיים או מקרים של יציבות תרמית של גרניט. מהם ההבדלים בין סוגים שונים של יציבות תרמית של גרניט?