Dhinaca wax soo saarka saxda ah, khaldanka caadiga ah ayaa ah in "cufnaanta sare = adkaanta xooggan = saxnaanta sare". Saldhigga granite-ka, oo leh cufnaanta 2.6-2.8g/cm³ (7.86g/cm³ ee birta la shubay), wuxuu gaaray saxnaan ka sarreysa tan micrometers ama xitaa nanometers. Dhacdadan "ka soo horjeedda dareenka" waxaa ka dambeeya isku-dhafka qoto dheer ee macdanta, farsamada iyo farsamooyinka wax-soo-saarka. Kuwa soo socdaa waxay falanqeynayaan mabaadi'deeda sayniska afar cabbir oo waaweyn.
1. Cufnaanta ≠ Adkaanta: Doorka go'aan qaadashada ee qaab-dhismeedka agabka
Qaab-dhismeedka kiristaalka "dabiiciga ah ee malabka" ee granite
Granite-ku wuxuu ka kooban yahay kiristaalo macdan ah sida quartz (SiO₂) iyo feldspar (KAlSi₃O₈), kuwaas oo si dhow ugu xiran isku xidhka ionic/covalent, iyagoo sameeya qaab-dhismeed isku xiran oo u eg malab. Qaab-dhismeedkani wuxuu siiyaa sifooyin gaar ah:
Xoogga cadaadiska wuxuu la mid yahay kan birta la shubay: wuxuu gaarayaa 100-200 mpa (100-250 mpa ee birta la shubay), laakiin modulus-ka dabacsan ayaa hooseeya (70-100 gpa marka loo eego 160-200 gpa ee birta la shubay), taasoo la macno ah inay yar tahay suurtagalnimada in la mariyo qaab-dhismeedka balaastikada marka la xoogo.
Siideynta dabiiciga ah ee cadaadiska gudaha: Granite waxay gabowday boqolaal milyan oo sano oo habab juqraafi ah, cadaadiska gudaha ee harsanna wuxuu ku dhow yahay eber. Marka birta la shubo la qaboojiyo (iyadoo heerkulkeedu yahay > 50℃/s), cadaadiska gudaha oo gaaraya 50-100 mpa ayaa la soo saaraa, kaas oo u baahan in lagu baabi'iyo daadinta macmalka ah. Haddii daaweyntu aanay si buuxda u dhammaystirnayn, waxay u nugul tahay inay isbeddelto inta lagu jiro isticmaalka muddada dheer.
2. Qaab-dhismeedka birta "cillado badan leh" ee birta la shubay
Birta la shubay waa bir-kaarboon ah, waxayna leedahay cillado sida graphite flake, daloolada iyo daloolada yaraanshaha gudaha.
Matrix-ka kala-goynta garaafka: Graphite-ka jajaban wuxuu la mid yahay "qaraxyada yaryar" ee gudaha, taasoo keentay hoos u dhac 30%-50% ah aagga culeyska dhabta ah ee birta la shubay. Inkasta oo xoogga cadaadiska uu sarreeyo, xoogga dabacsanaantu waa hooseeyaa (kaliya 1/5-1/10 xoogga cadaadiska), waxayna u nugul tahay dildilaaca sababtoo ah isku-ururinta cadaadiska maxalliga ah.
Cufnaanta sare laakiin aan sinnayn qaybinta cufnaanta: Birta la shubay waxay ka kooban tahay 2% ilaa 4% kaarboon. Inta lagu jiro shubista, kala soocidda curiyayaasha kaarboon waxay sababi kartaa isbeddel cufnaanta ah oo ah ±3%, halka granite-ku uu leeyahay isku mid ah qaybinta macdanta oo ka badan 95%, taasoo hubinaysa xasilloonida qaab-dhismeedka.
Marka labaad, faa'iidada saxda ah ee cufnaanta hoose: xakamaynta laba-geesoodka ah ee kulaylka iyo gariirka
"Faa'iidada dhaxalka ah" ee xakamaynta isbeddelka kulaylka
Isugeynta ballaarinta kulaylka aad bay u kala duwan tahay: granite waa 0.6-5×10⁻⁶/℃, halka birta la shubay ay tahay 10-12×10⁻⁶/℃. Tusaale ahaan qaado saldhigga 10-mitir. Marka heerkulku isbeddelo 10℃:
Ballaarinta iyo isku-soo-ururinta Granite: 0.06-0.5mm
Ballaarinta iyo isku-soo-ururinta birta la tuuray: 1-1.2mm
Farqigani wuxuu ka dhigayaa granite ku dhawaad "isbeddel eber ah" jawi heerkulka si sax ah loo xakameeyo (sida ± 0.5℃ gudaha aqoon-is-weydaarsiga semiconductor-ka), halka birta la shubay ay u baahan tahay nidaam magdhow kuleyl oo dheeraad ah.
Farqiga u dhexeeya kulaylka: U-adkaysiga kulaylka ee granite waa 2-3W/(m · K), kaas oo ah 1/20-1/30 oo keliya oo ka mid ah birta la shubay (50-80W/(m · K)). Xaaladaha kululaynta qalabka (sida marka heerkulka matoorku gaaro 60℃), heerka heerkulka dusha sare ee granite waa ka yar yahay 0.5℃/m, halka kan birta la shubay uu gaari karo 5-8℃/m, taasoo keenta ballaarin aan sinnayn oo maxalli ah oo saameysa toosanaanta tareenka hagaha.
2. Saamaynta "dabiiciga ah ee xakamaynta gariirka"
Habka kala-baxa tamarta xadka gudaha ee hadhuudhka: Jabka yaryar iyo simbiriirixanka xadka hadhuudhka ee u dhexeeya kiristaalo granite ah ayaa si dhakhso ah u kala diri kara tamarta gariirka, iyadoo saamiga qoyaanka uu yahay 0.3-0.5 (halka birta la shubay ay tahay 0.05-0.1 oo keliya). Tijaabadu waxay muujinaysaa in gariirka 100Hz:
Waxay qaadataa 0.1 ilbiriqsi in baaxadda granite ay u burburto 10%
Birta la shubay waxay qaadataa 0.8 ilbiriqsi
Farqigani wuxuu u suurtogelinayaa granite-ka inuu si degdeg ah u xasiliyo qalabka dhaqdhaqaaqa xawaaraha sare leh (sida sawir-qaadista 2m/s ee madaxa dahaarka), isagoo ka fogaanaya cilladda "calaamadaha gariirka".
Saamaynta dib u celinta cufnaanta aan la taaban karin: Cufnaanta hoose waxay ka dhigan tahay in cufku uu ka yar yahay isla mugga, xoogga aan la taaban karin (F=ma) iyo dhaqdhaqaaqa (p=mv) ee qaybta dhaqaaqdana ay ka hooseeyaan. Tusaale ahaan, marka qaab-dhismeedka gantry granite ee 10-mitir ah (miisaankiisu yahay 12 tan) la dedejiyo ilaa 1.5G marka la barbar dhigo qaab-dhismeedka birta la shubay (20 tan), baahida xoogga wadista ayaa hoos u dhacda 40%, saameynta joojinta bilowga ah ayaa hoos u dhacda, saxnaanta booskana waa la sii wanaajiyaa.
Iii. Horumar laga sameeyay saxnaanta tiknoolajiyada farsamaynta ee "madax-bannaan"
1. La qabsiga habaynta aadka u saxsan
Xakamaynta "Heerka-kiristaalka" ee shiididda iyo nadiifinta: Inkasta oo adkaanta granite (6-7 ee miisaanka Mohs) ay ka sarreyso tan birta la shubay (4-5 ee miisaanka Mohs), qaab-dhismeedkeeda macdanta waa mid isku mid ah waxaana si atomiik ah looga saari karaa iyada oo loo marayo rinjiyeynta dheemanka + magnetorheological (qalooca hal-abuurka < 10nm), iyo qallafsanaanta dusha sare ee Ra waxay gaari kartaa 0.02μm (heerka muraayadda). Si kastaba ha ahaatee, sababtoo ah joogitaanka walxaha jilicsan ee graphite ee birta la shubay, "saamaynta furplough" waxay u nugul tahay inay dhacdo inta lagu jiro shiididda, qallafsanaanta dusha sarena way adag tahay in laga yareeyo Ra 0.8μm.
Faa'iidada "cadaadiska hooseeya" ee mashiinka CNC: Marka la farsameynayo granite, xoogga jarista waa 1/3 oo keliya birta la shubay (sababtoo ah cufnaanta hoose iyo modules-ka dabacsan ee yar), taasoo u oggolaanaysa xawaare wareeg oo sarreeya (100,000 wareeg daqiiqaddii) iyo heerarka quudinta (5000mm/daqiiqo), taasoo yaraynaysa xirashada qalabka iyo kor u qaadista hufnaanta farsamaynta. Kiis gaar ah oo mashiin shan dhidib leh ayaa muujinaya in waqtiga farsamaynta ee godadka tareenka granite uu ka gaaban yahay 25% kan birta la shubay, halka saxnaanta la hagaajiyay ilaa ±2μm.
2. Kala duwanaanshaha "saamaynta wadajirka ah" ee khaladaadka isu-geynta
Falcelinta silsiladda ee miisaanka qaybaha oo la dhimay: Qaybaha sida matoorrada iyo biraha hagaha ee lagu lamaaneeyay saldhigyada cufnaanta hooseeya ayaa isku mar la iftiimin karaa. Tusaale ahaan, marka awoodda matoorka toosan la dhimo 30%, soo saarista kulaylka iyo gariirkiisa ayaa sidoo kale hoos u dhaca si waafaqsan, taasoo samaysa wareeg wanaagsan oo ah "saxnaanta la hagaajiyay - isticmaalka tamarta oo la dhimay".
Haynta saxnaanta muddada dheer: Iska caabbinta daxalka ee granite waa 15 jeer ka birta la shubay (quartz waxay u adkaysataa nabaad-guurka aashitada iyo alkali). Deegaanka ceeryaamo aashitada semiconductor-ka ah, isbeddelka qallafsanaanta dusha sare ka dib 10 sano oo la isticmaalo waa wax ka yar 0.02μm, halka birta la shubay loo baahan yahay in la burburiyo oo la hagaajiyo sannad kasta, iyadoo qalad isugeyn ah uu yahay ±20μm.
Iv. Caddeynta Warshadaha: Tusaalaha ugu Fiican ee Cufnaanta Hoose ≠ Waxqabad Hoose
Qalabka tijaabada Semiconductor-ka
Xogta isbarbardhigga ee goob kormeer oo gaar ah oo wafer ah:
2. Qalabka indhaha ee saxda ah
Qalabka lagu ogaado infrared-ka ee Telescope-ka James Webb ee NASA wuxuu ka samaysan yahay granite. Si sax ah ayaa looga faa'iidaystaa cufnaanta yar (yaraynta culayska dayax-gacmeedka) iyo ballaarinta kulaylka oo hooseeya (xasilloon heerkulka aadka u hooseeya ee -270℃) in la hubiyo saxnaanta isku-xidhka indhaha ee heerka nano-ga, halka khatarta ah in birta la shubay ay noqoto mid jajaban heerkulka hooseeya la baabi'iyo.
Gunaanad: Hal-abuurka "caqliga lidka ku ah" ee cilmiga agabka
Faa'iidada saxda ah ee saldhigyada granite waxay asal ahaan ku jirtaa guusha macquulka ah ee "midnimada qaabdhismeedka> cufnaanta, xasilloonida shoogga kulaylka> adkaanta fudud". Ma aha oo kaliya in cufnaanteeda hoose aysan noqon meel daciif ah, laakiin waxay sidoo kale gaartay boodbood sax ah iyada oo loo marayo tallaabooyin sida yaraynta inertia, hagaajinta xakamaynta kulaylka, iyo la qabsiga habaynta saxnaanta aadka u sarreysa. Dhacdadani waxay muujinaysaa sharciga asaasiga ah ee wax soo saarka saxda ah: sifooyinka agabku waa isku dheelitirnaan dhammaystiran oo ah xuduudaha badan halkii ay ka ahaan lahayd ururin fudud oo hal tilmaame ah. Iyadoo la horumarinayo nanotechnology iyo wax soo saarka cagaaran, walxaha granite-ka ee cufnaanta hooseeya iyo waxqabadka sare leh ayaa dib u qeexaya aragtida warshadaha ee "culus" iyo "fudud", "adag" iyo "dabacsan", iyagoo furaya waddooyin cusub oo loogu talagalay wax soo saarka heerka sare ah.
Waqtiga boostada: Maajo-19-2025