Di warê çêkirina rasteqîn de, têgîneke xelet a hevpar ev e ku "densiteya bilindtir = hişkbûna bihêztir = rastbûneke bilindtir". Bingeha granît, bi densiteya 2.6-2.8g/cm³ (7.86g/cm³ ji bo hesinê qalibkirî), rastbûneke ku ji mîkrometreyan an jî nanometreyan derbastir e bi dest xistiye. Li pişt vê diyardeya "dij-întuîtîv" sinerjiya kûr a mînerolojî, mekanîk û teknîkên pêvajoyê heye. Ya jêrîn prensîbên wê yên zanistî ji çar pîvanên sereke analîz dike.
1. Tîrbûn ≠ Hişkbûn: Rola diyarker a avahiya materyalê
Avahiya krîstal a "şaneya hingiv a xwezayî" ya granîtê
Granît ji krîstalên mîneral ên wekî kuartz (SiO₂) û feldspat (KAlSi₃O₈) pêk tê, ku bi girêdanên iyonîk/kovalent ve bi hev ve girêdayî ne û avahiyek mîna şaneya hingiv a bi hev ve girêdayî çêdikin. Ev avahî taybetmendiyên wê yên bêhempa dide wê:
Hêza zextê bi ya hesinê qalibkirî re berawirdî ye: digihîje 100-200 mpa (100-250 mpa ji bo hesinê qalibkirî yê gewr), lê modula elastîk kêmtir e (70-100 gpa li hember 160-200 gpa ji bo hesinê qalibkirî), ku tê vê wateyê ku îhtîmala deformasyona plastîk di bin hêzê de kêmtir e.
Rizgarkirina xwezayî ya stresa navxweyî: Granît di nav sed milyon salan pêvajoyên jeolojîk de pîr bûye, û stresa mayî ya navxweyî nêzîkî sifirê dibe. Dema ku hesinê avêtin tê sar kirin (bi rêjeya sarbûnê > 50℃/s), stresa navxweyî ya bi qasî 50-100 mpa çêdibe, ku divê bi germkirina çêkirî were rakirin. Ger dermankirin ne tevahî be, di dema karanîna demdirêj de meyla deformasyonê heye.
2. Avahiya metalî ya "pir-qusûr" a hesinê qalibkirî
Hesinê avêtin hevbendiyeke hesin-karbonê ye, û kêmasiyên wê yên wekî grafîta perçebûyî, kun û porozîteya çirçûnê di hundurê de hene.
Matrîksa perçebûna grafîtê: Grafîta pelçiqandî wekhevî "mîkroşikestina" navxweyî ye, ku di encamê de rûbera barhilgir a rastîn a hesinê qalibkirî ji sedî 30-50 kêm dibe. Her çend hêza zextê bilind be jî, hêza xwarbûnê kêm e (tenê 1/5-1/10 ji hêza zextê), û ji ber kombûna stresa herêmî meyldarê şikestinê ye.
Têrbûna zêde lê belavbûna girseyê ne yekreng: Hesinê avêtinê ji %2 heta %4 karbon dihewîne. Di dema avêtinê de, veqetandina elementên karbonê dikare bibe sedema guherînên têrbûnê yên ±%3, di heman demê de granît xwedan yekrengiya belavbûna mîneralan a ji %95 zêdetir e, ku aramiya avahîsaziyê misoger dike.
Duyemîn, avantaja rastbûna dendika nizm: tepeserkirina dualî ya germ û lerzînê
"Avantaja xwerû" ya kontrola deformasyona germî
Koefîsyenta berfirehbûna germî pir diguhere: granit 0.6-5×10⁻⁶/℃ ye, lê hesinê qalibkirî 10-12×10⁻⁶/℃ ye. Mînaka bingeha 10 metreyî bigirin. Dema ku germahî bi 10℃ diguhere:
Berfirehbûn û girjbûna granîtê: 0.06-0.5mm
Berfirehbûn û girjbûna hesinê avêtinê: 1-1.2mm
Ev cudahî di hawîrdorek bi germahîya rast kontrolkirî de (wek ±0.5℃ di atolyeyek nîvconductor de) granit hema hema "deformasyona sifir" dike, di heman demê de hesinê avêtinê pergalek tezmînata germî ya zêde hewce dike.
Cûdahiya guhêzbariya germî: Guhêzbariya germî ya granît 2-3W/(m · K) ye, ku tenê 1/20-1/30 ya hesinê qalibkirî ye (50-80W/(m · K)). Di senaryoyên germkirina alavan de (wek mînak dema ku germahiya motorê digihîje 60℃), guherîna germahiya rûyê granît ji 0.5℃/m kêmtir e, lê ya hesinê qalibkirî dikare bigihîje 5-8℃/m, ku dibe sedema berfirehbûna herêmî ya neyeksan û bandorê li rastbûna rêhesinê dike.
2. Bandora "şilbûna xwezayî" ya tepeserkirina lerizînê
Mekanîzma belavbûna enerjiya sînorê dendikê ya navxweyî: Mîkro-şikestin û şemitîna sînorê dendikê di navbera krîstalên granît de dikare enerjiya lerizînê bi lez belav bike, bi rêjeyek şilbûnê ya 0.3-0.5 (lê ji bo hesinê qalibkirî ew tenê 0.05-0.1 e). Ceribandin nîşan dide ku di lerizînek 100Hz de:
0.1 saniye digire ku mezinahiya granîtê dakeve %10.
Hesinê avêtinê 0.8 saniye digire
Ev cudahî dihêle ku granît di alavên tevgera bilez de (wek mînak şopandina serê pêçanê ya 2m/s) tavilê stabîl bibe, û kêmasiya "nîşanên lerzînê" ji holê rake.
Bandora berevajî ya girseya inertî: Densiya nizm tê vê wateyê ku girse di heman qebareyê de piçûktir e, û hêza inertî (F=ma) û momentûm (p=mv) ya beşa tevger kêmtir in. Mînakî, dema ku çarçoveyek gantryê ya granît a 10 metreyî (bi giraniya 12 ton) li gorî çarçoveyek hesinî ya qalibkirî (20 ton) digihîje 1.5G, hewcedariya hêza ajotinê %40 kêm dibe, bandora destpêk-rawestandinê kêm dibe, û rastbûna pozîsyonê hîn bêtir çêtir dibe.
Iii. Pêşketinek di rastbûna teknolojiya pêvajoyê ya "bê dendik" de
1. Adaptasyon ji bo pêvajoya ultra-rast
Kontrola "asta krîstal" a hûrkirin û cilkirinê: Her çend hişkbûna granîtê (6-7 li gorî pîvana Mohs) ji ya hesinê qalibkirî (4-5 li gorî pîvana Mohs) bilindtir be jî, avahiya wê ya mîneral yekreng e û dikare bi rêya abrazîvên elmasê + cilkirina magnetoreolojîk (stûriya cilkirina yekane < 10nm) bi awayekî atomîk were rakirin, û hişkbûna rûyê Ra dikare bigihîje 0.02μm (asta neynikê). Lêbelê, ji ber hebûna perçeyên nerm ên grafîtê di hesinê qalibkirî de, "bandora furplough" di dema hûrkirinê de meyla çêbûna wê heye, û dijwar e ku hişkbûna rûyê ji Ra 0.8μm kêmtir be.
Awantajên "kêm stres" ên makîneya CNC: Dema ku granit tê hilberandin, hêza birrînê tenê 1/3 ya hêza hesinê qalibkirî ye (ji ber dendika wê ya kêm û modula elastîk a piçûk), ku rê dide leza zivirînê ya bilindtir (100,000 zivirandin di hûrdemê de) û rêjeyên xwarinê (5000 mm/h), ku xişandina amûran kêm dike û karîgeriya hilberînê zêde dike. Dozek makîneya pênc-eksenî nîşan dide ku dema hilberandina xêzên rêberiya granît %25 ji ya hesinê qalibkirî kurttir e, di heman demê de rastbûn digihîje ±2μm.
2. Cûdahiyên di "bandora berhevkirî" ya xeletiyên komkirinê de
Reaksiyona zincîrî ya kêmkirina giraniya pêkhateyan: Pêkhateyên wekî motor û rêlên rêber ên bi bingehên kêm-densite ve girêdayî dikarin di heman demê de sivik bibin. Mînakî, dema ku hêza motorek xêzikî bi rêjeya %30 kêm dibe, hilberîna germê û lerizîna wê jî li gorî wê kêm dibe, û çerxek erênî ya "rastbûna çêtir - xerckirina enerjiyê ya kêmkirî" çêdike.
Parastina rastbûna demdirêj: Berxwedana korozyonê ya granîtê 15 qat ji ya hesinê qalibkirî ye (kuartz li hember erozyona asîd û alkalî berxwedêr e). Di hawîrdorek mijê asîdê ya nîvconductor de, guherîna hişkbûna rûyê piştî 10 salan karanînê ji 0.02μm kêmtir e, di heman demê de hesinê qalibkirî hewce dike ku her sal were hûrkirin û tamîrkirin, bi xeletiyek berhevkirî ya ±20μm.
IV. Delîlên Pîşesaziyê: Mînaka Herî Baş a Densiteya Kêm ≠ Performansa Kêm
Amûrên ceribandina nîvconductor
Daneyên berawirdkirinê yên platformek taybetî ya teftîşa waferê:
2. Amûrên optîkî yên rastîn
Braketa detektora înfrared a Teleskopa James Webb a NASAyê ji granît hatiye çêkirin. Bi saya sûdwergirtina ji dendika wê ya kêm (kêmkirina barê satelîtê) û berfirehbûna germî ya kêm (li germahiyên pir nizm ên -270℃ sabît e) rastbûna hevrêzkirina optîkî ya asta nano tê misoger kirin, di heman demê de xetera şikestina hesinê qalibkirî di germahiyên nizm de tê ji holê rakirin.
Encam: Nûjeniya "dij-aqilê hevpar" di zanista materyalan de
Awantaja rastbûna bingehên granît bi giranî di serkeftina mentiqa materyalê ya "yekrengiya avahî > dendik, aramiya şoka germî > hişkbûna hêsan" de ye. Ne tenê dendika wê ya nizm nebûye xalek qels, lê di heman demê de bi tedbîrên wekî kêmkirina bêçalaktiyê, baştirkirina kontrola germî û adaptekirina pêvajoya ultra-rastbûnê di rastbûnê de jî gavek bi dest xistiye. Ev diyarde qanûna bingehîn a çêkirina rastbûnê eşkere dike: taybetmendiyên materyalê hevsengiyek berfireh a parametreyên pir-alî ne, ne ku kombûnek hêsan a nîşaneyên yekane ne. Bi pêşkeftina nanoteknolojiyê û çêkirina kesk re, materyalên granît ên dendika kêm û performansa bilind têgihîştina pîşesaziyê ya "giran" û "sivik", "hişk" û "nerm" ji nû ve pênase dikin, rêyên nû ji bo hilberîna asta bilind vedikin.
Dema weşandinê: 19ê Gulana 2025an