די מיסטעריע פון ​​פּינקטלעכקייט אונטער דער געדיכטקייט אונטערשייד צווישן גראַניט באַזעס און גוס אייַזן באַזעס: די פאַרקערטע לאָגיק פון מאַטעריאַל וויסנשאַפֿט.

אין דעם פעלד פון פּרעציזיע פאַבריקאַציע, איז די געוויינטלעכע מיספאַרשטענדעניש אַז "העכערע געדיכטקייט = שטאַרקערע שטייפקייט = העכערע פּרעציזיע". די גראַניט באַזע, מיט אַ געדיכטקייט פון 2.6-2.8 ג/קמ³ (7.86 ג/קמ³ פֿאַר גוס אייַזן), האָט דערגרייכט אַ פּרעציזיע וואָס איבערטרעפט די פון מיקראָמעטערס אָדער אפילו נאַנאָמעטערס. הינטער דעם "קאָנטער-אינטואיטיוון" דערשיינונג ליגט די טיפע סינערגיע פון ​​מינעראַלאָגיע, מעכאַניק און פּראַסעסינג טעקניקס. די פאלגענדע אַנאַליזירט אירע וויסנשאַפטלעכע פּרינציפּן פון פיר הויפּט דימענסיעס.
1. געדיכטקייט ≠ שטייפקייט: די באַשטימענדיקע ראָלע פון ​​מאַטעריאַל סטרוקטור
די "נאַטירלעכע האָניקוואָב" קריסטאַל סטרוקטור פון גראַניט
גראַניט איז צוזאַמענגעשטעלט פֿון מינעראַלע קריסטאַלן ווי קוואַרץ (SiO₂) און פֿעלדספּאַר (KAlSi₃O₈), וועלכע זענען ענג פֿאַרבונדן דורך יאָנישע/קאָוואַלענטע פֿאַרבינדונגען, וואָס שאַפֿן אַ פֿאַרשלאָסענע האָניקוואָג-ווי סטרוקטור. די סטרוקטור גיט אים אייגענאַרטיקע אייגנשאַפֿטן:

די קאָמפּרעסיווע שטאַרקייט איז פאַרגלייַכלעך צו יענער פון גוס אייַזן: דערגרייכנדיק 100-200 mpa (100-250 mpa פֿאַר גרוי גוס אייַזן), אָבער דער עלאַסטישער מאָדולוס איז נידעריקער (70-100 gpa קעגן 160-200 gpa פֿאַר גוס אייַזן), וואָס מיינט אַז עס איז ווייניקער מסתּמא צו דורכגיין פּלאַסטישע דעפאָרמאַציע אונטער קראַפט.
נאַטירלעכע באַפרייאונג פון אינערלעכן דרוק: גראַניט האָט זיך געאַלטערט איבער הונדערטער מיליאָנען יאָרן פון געאָלאָגישע פּראָצעסן, און דער אינערלעכער רעשט דרוק דערנענטערט זיך צו נול. ווען גוס אייזן ווערט אָפּגעקילט (מיט אַ קיל-ראַטע > 50℃/s), ווערט געשאַפֿן אַן אינערלעכער דרוק אַזוי הויך ווי 50-100 mpa, וואָס דאַרף עלימינירט ווערן דורך קינסטלעכער אָפּגליען. אויב די באַהאַנדלונג איז נישט גרינטלעך, איז עס אונטערטעניק צו דעפאָרמאַציע בעת לאַנג-טערמין נוצן.
2. די "מולטי-דעפעקט" מעטאַל סטרוקטור פון גוס אייזן
גוס אייַזן איז אַן אייַזן-קאַרבאָן צומיש, און עס האט חסרונות ווי פלאַק גראַפיט, פּאָרעס און שרינגקידזש פּאָראָסיטי אינעווייניק.

גראַפיט פראַגמענטאַציע מאַטריץ: פלאַק גראַפיט איז עקוויוואַלענט צו אינעווייניקסטע "מיקראָקרעקס", וואָס רעזולטירט אין אַ 30%-50% רעדוקציע אין דער פאַקטישער לאַסט-טראָגנדיקער שטח פון גוס אייַזן. כאָטש די קאַמפּרעסיוו שטאַרקייט איז הויך, די בייג שטאַרקייט איז נידעריק (נאָר 1/5-1/10 פון דער קאַמפּרעסיוו שטאַרקייט), און עס איז פּראָנע צו קראַקינג רעכט צו לאָקאַל דרוק קאָנצענטראַציע.
הויכע געדיכטקייט אבער אומגלייכע מאסע פארשפרייטונג: גוס אייזן אנטהאלט 2% ביז 4% קוילנשטאָף. בעת גיסן, קען קוילנשטאָף עלעמענט סעגרעגאציע פאראורזאכן געדיכטקייט פלוקטואציעס פון ±3%, בשעת גראַניט האט א מינעראל פארשפרייטונג איינהייטלעכקייט פון איבער 95%, וואס זיכערט סטרוקטורעלע פעסטקייט.
צווייטנס, דער פּינקטלעכער מייַלע פון ​​נידעריק געדיכטקייט: טאָפּל סאַפּרעשאַן פון היץ און ווייבריישאַן
דער "איינהערענטער מייַלע" פון טערמישער דעפאָרמאַציע קאָנטראָל
דער קאָעפֿיציענט פֿון טערמישער אויסברייטונג ווערייִרט שטאַרק: גראַניט איז 0.6-5×10⁻⁶/℃, בשעת גוס־אייַזן איז 10-12×10⁻⁶/℃. נעמט אַלס אַ בייַשפּיל די 10־מעטער באַזע. ווען די טעמפּעראַטור ענדערט זיך מיט 10℃:
גראַניט יקספּאַנשאַן און קאָנטראַקשאַן: 0.06-0.5 מם
גוס אייזן אויסברייטונג און קאנטראקציע: 1-1.2 מ״מ
דער אונטערשייד מאכט גראַניט כּמעט "נול דעפאָרמאַציע" אין אַ פּינקטלעך טעמפּעראַטור-קאָנטראָלירטער סביבה (אַזאַ ווי ±0.5 ℃ אין אַ האַלב-קאָנדוקטאָר וואַרשטאַט), בשעת גוס אייַזן ריקווייערז אַן נאָך טערמישע קאָמפּענסאַציע סיסטעם.
טערמישע קאַנדאַקטיוויטי אונטערשייד: די טערמישע קאַנדאַקטיוויטי פון גראַניט איז 2-3W/(m · K), וואָס איז בלויז 1/20-1/30 פון יענע פון ​​גוס אייַזן (50-80W/(m · K)). אין ויסריכט באַהיצונג סצענאַרן (אַזאַ ווי ווען די מאָטאָר טעמפּעראַטור דערגרייכט 60℃), די ייבערפלאַך טעמפּעראַטור גראַדיענט פון גראַניט איז ווייניקער ווי 0.5℃/m, בשעת יענע פון ​​גוס אייַזן קענען דערגרייכן 5-8℃/m, ריזאַלטינג אין אומגלייַך היגע יקספּאַנשאַן און אַפעקטינג די גרייכקייט פון די גייד רעלס.
2. דער "נאַטירלעכער דאַמפּינג" ווירקונג פון ווייבריישאַן סאַפּרעשאַן
אינערלעכע קערנדל גרענעץ ענערגיע דיסיפּיישאַן מעקאַניזאַם: די מיקראָ-פראַקטשורז און קערנדל גרענעץ גליטשן צווישן גראַניט קריסטאַלן קענען שנעל דיסיפּירן ווייבריישאַן ענערגיע, מיט אַ דאַמפּינג פאַרהעלטעניש פון 0.3-0.5 (בשעת פֿאַר גוס אייַזן איז עס בלויז 0.05-0.1). דער עקספּערימענט ווייזט אַז ביי אַ ווייבריישאַן פון 100 הערץ:
עס נעמט 0.1 סעקונדעס פאר די אמפליטודע פון ​​גראניט צו פארפוילן צו 10%
גוס אייזן נעמט 0.8 סעקונדעס
דער אונטערשייד ערמעגליכט גראַניט זיך צו סטאַביליזירן באַלד אין הויך-גיכקייט באַוועגלעכע עקוויפּמענט (אַזאַ ווי די 2m/s סקאַנינג פון די קאָוטינג קאָפּ), אַוווידינג די דעפעקט פון "ווייבריישאַן מאַרקס".
דער פארקערטער עפעקט פון אינערציאלער מאסע: נידעריגע געדיכטקייט מיינט אז די מאסע איז קלענער אין דעם זעלבן פארנעם, און די אינערציאלע קראפט (F=ma) און מאמענטום (p=mv) פון דעם באוועגלעכן טייל זענען נידעריגער. למשל, ווען א 10-מעטער גראניט גאנטרי ראם (וואגנדיג 12 טאן) ווערט פארשנעלערט צו 1.5G קאמפערד צו א גאס אייזן ראם (20 טאן), ווערט די דרייווינג קראפט פארלאנג פארקלענערט מיט 40%, דער סטארט-סטאפ אימפאקט ווערט פארקלענערט, און די פאזיציאנירונג גענויקייט ווערט ווייטער פארבעסערט.

ג. דורכברוך אין "דענסיטי-אומאפהענגיקער" פּרעציזיע פון ​​פּראַסעסינג טעכנאָלאָגיע
1. אַדאַפּטאַביליטי צו אולטראַ-פּרעציציע פּראַסעסינג
"קריסטאַל-לעוועל" קאָנטראָל פון שלייפן און פּאָלירן: כאָטש די כאַרטקייט פון גראַניט (6-7 אויף דער מאָהס סקאַלע) איז העכער ווי די פון גוס אייזן (4-5 אויף דער מאָהס סקאַלע), איז זיין מינעראַל סטרוקטור איינהייטלעך און קען אַטאָמיש אַוועקגענומען ווערן דורך דימענט אַברייסיוו + מאַגנעטאָרהעאָלאָגיש פּאָלירן (איינציקע פּאָלירן גרעב < 10 נם), און די ייבערפלאַך ראַפנאַס Ra קען דערגרייכן 0.02μm (שפּיגל לעוועל). אָבער, צוליב דעם בייַזייַן פון גראַפיט ווייכע פּאַרטיקלען אין גוס אייזן, איז דער "פורפּלאָו עפֿעקט" פּראָנע צו פּאַסירן בעת ​​שלייפן, און די ייבערפלאַך ראַפנאַס איז שווער צו זיין נידעריקער ווי Ra 0.8μm.
דער "נידעריק סטרעס" מייַלע פון ​​CNC מאַשינינג: ווען פּראַסעסינג גראַניט, די שנייד קראַפט איז בלויז 1/3 פון יענע פון ​​גוס אייַזן (צוליב זיין נידעריק געדיכטקייַט און קליין עלאַסטיש מאָדולוס), אַלאַוינג פֿאַר העכער ראָוטיישאַנאַל ספּידז (100,000 רעוואַלושאַנז פּער מינוט) און פיד ראַטעס (5000 מם/מין), רידוסינג געצייַג טראָגן און ענכאַנסינג פּראַסעסינג עפעקטיווקייַט. א זיכער פינף-אַקס מאַשינינג פאַל ווייזט אַז די פּראַסעסינג צייט פון גראַניט גייד רעלס גרוווז איז 25% קירצער ווי יענע פון ​​גוס אייַזן, בשעת די אַקיעראַסי איז פֿאַרבעסערט צו ±2μm.
2. אונטערשיידן אין דעם "קומולאַטיוון עפֿעקט" פֿון פֿאַרזאַמלונג־פֿעלערן
די קייטן-רעאַקציע פון ​​רעדוצירטן קאָמפּאָנענט וואָג: קאָמפּאָנענטן ווי מאָטאָרן און פירער-רעלס צוזאַמען מיט נידעריק-געדיכטקייט באַזעס קענען סיימאַלטייניאַסלי ווערן לייטער. למשל, ווען די מאַכט פון אַ לינעאַר מאָטאָר ווערט רעדוצירט מיט 30%, פאַרקלענערט זיך אויך זיין היץ-גענעראַציע און וויבראַציע אַקאָרדינגלי, פאָרמינג אַ positive ציקל פון "פאַרבעסערטע פּינקטלעכקייט - רעדוצירטער ענערגיע קאַנסאַמשאַן".
לאַנג-טערמין פּרעציזיע ריטענשאַן: די קעראָוזשאַן קעגנשטעל פון גראַניט איז 15 מאָל אַז פון גוס אייַזן (קוואַרץ איז קעגנשטעליק צו זויער און אַלקאַלי עראָוזיע). אין אַ האַלב-קאָנדוקטאָר זויער נעפּל סביבה, די ייבערפלאַך ראַפנאַס ענדערונג נאָך 10 יאָר פון נוצן איז ווייניקער ווי 0.02μm, בשעת גוס אייַזן דאַרף צו זיין געשליפן און ריפּערד יעדער יאָר, מיט אַ קיומיאַלאַטיוו טעות פון ±20μm.
IV. אינדוסטריעלע באווייזן: דער בעסטער ביישפּיל פון נידעריקע געדיכטקייט ≠ נידעריקע פאָרשטעלונג
האַלב-קאָנדוקטאָר טעסטינג עקוויפּמענט
פאַרגלייַך דאַטן פון אַ געוויסע ווייפער דורכקוק פּלאַטפאָרמע:

2. פּרעציזיע אָפּטישע אינסטרומענטן
די אינפֿראַרעד דעטעקטאָר קלאַמער פֿון נאַסאַ'ס דזשיימס וועב טעלעסקאָפּ איז געמאַכט פֿון גראַניט. עס איז דווקא דורך אויסנוצן זײַן נידעריקע געדיכטקייט (רעדוצירן סאַטעליט פּיילאָוד) און נידעריקע טערמישע יקספּאַנשאַן (סטאַביל בײַ גאָר נידעריקע טעמפּעראַטורן פֿון -270℃) אַז נאַנאָ-לעוועל אָפּטישע אַליינמענט אַקיעראַסי איז זיכער, בשעת דער ריזיקאָ פֿון גוס אייַזן ווערן שוואַך בײַ נידעריקע טעמפּעראַטורן איז עלימינירט.
מסקנא: "קעגן-געזונט-פאַרשטאַנד" כידעש אין מאַטעריאַל וויסנשאַפֿט
דער פּרעציזיע מייַלע פון ​​גראַניט באַזעס ליגט אין עסאַנס אין די מאַטעריאַל לאָגיק זיג פון "סטרוקטוראַל יוניפאָרמאַטי > געדיכטקייט, טערמישע שאָק פעסטקייט > פּשוט רידזשידאַטי". ניט בלויז איז זיין נידעריק געדיכטקייט נישט געוואָרן אַ שוואַך פונט, אָבער עס האט אויך דערגרייכט אַ שפּרינגען אין פּרעציזיע דורך מיטלען אַזאַ ווי רעדוצירן אינערציע, אָפּטימיזירן טערמישע קאָנטראָל, און אַדאַפּטינג צו אַלטראַ-פּרעציזיע פּראַסעסינג. דעם דערשיינונג אַנטפּלעקט די קערן געזעץ פון פּרעציזיע מאַנופאַקטורינג: מאַטעריאַל פּראָפּערטיעס זענען אַ פולשטענדיק וואָג פון מולטי-דימענשאַנאַל פּאַראַמעטערס אלא ווי אַ פּשוט אַקיומיאַליישאַן פון איין ינדיקאַטאָרס. מיט דער אַנטוויקלונג פון נאַנאָטעכנאָלאָגיע און גרין מאַנופאַקטורינג, נידעריק-געדיכטקייט און הויך-פאָרשטעלונג גראַניט מאַטעריאַלס זענען רידיפיינינג די ינדאַסטריאַל פּערסעפּשאַן פון "שווער" און "ליכט", "שטייַף" און "פלעקסאַבאַל", עפֿענען נייַע וועגן פֿאַר הויך-סוף מאַנופאַקטורינג.