ໃນຂົງເຂດການຜະລິດຄວາມແມ່ນຍໍາ, ຄວາມເຂົ້າໃຈຜິດທົ່ວໄປແມ່ນວ່າ "ຄວາມຫນາແຫນ້ນສູງກວ່າ = ຄວາມເຂັ້ມງວດທີ່ເຂັ້ມແຂງ = ຄວາມແມ່ນຍໍາສູງກວ່າ". ພື້ນຖານ granite, ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ 2.6-2.8g / cm³ (7.86g / cm³ ສໍາລັບທາດເຫຼັກສຽງໂຫວດທັງຫມົດ), ໄດ້ບັນລຸຄວາມແມ່ນຍໍາເກີນກວ່າ micrometers ຫຼືແມ້ກະທັ້ງ nanometers. ຫລັງປະກົດການ "ຕ້ານ intuitive" ນີ້ແມ່ນການລວມຕົວເລິກຂອງແຮ່ທາດ, ກົນຈັກແລະເຕັກນິກການປຸງແຕ່ງ. ຕໍ່ໄປນີ້ວິເຄາະຫຼັກການວິທະຍາສາດຂອງມັນຈາກສີ່ມິຕິທີ່ສໍາຄັນ.
1. ຄວາມຫນາແຫນ້ນ ≠ Rigidity: ພາລະບົດບາດຕັດສິນຂອງໂຄງສ້າງວັດສະດຸ
ໂຄງປະກອບການໄປເຊຍກັນ "Honeycomb ທໍາມະຊາດ" ຂອງ granite
Granite ແມ່ນປະກອບດ້ວຍໄປເຊຍກັນແຮ່ທາດເຊັ່ນ: quartz (SiO₂) ແລະ feldspar (KAlSi₃O₈), ເຊິ່ງຖືກຜູກມັດຢ່າງໃກ້ຊິດໂດຍພັນທະບັດ ionic / covalent, ປະກອບເປັນໂຄງສ້າງຄ້າຍຄື honeycomb interlocking. ໂຄງສ້າງນີ້ໃຫ້ມັນດ້ວຍຄຸນລັກສະນະທີ່ເປັນເອກະລັກ:
ຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງການບີບອັດແມ່ນທຽບກັບທາດເຫຼັກສຽງໂຫວດທັງຫມົດ: ເຖິງ 100-200 mpa (100-250 mpa ສໍາລັບທາດເຫຼັກສຽງໂຫວດທັງຫມົດສີຂີ້ເຖົ່າ), ແຕ່ modulus elastic ແມ່ນຕ່ໍາ (70-100 gpa ທຽບກັບ 160-200 gpa ສໍາລັບທາດເຫຼັກສຽງໂຫວດທັງຫມົດ), ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າມັນມີແນວໂນ້ມຫນ້ອຍທີ່ຈະ undergo ການຜິດປົກກະຕິພາດສະຕິກພາຍໃຕ້ຜົນບັງຄັບໃຊ້.
ການປ່ອຍຕົວຕາມທໍາມະຊາດຂອງຄວາມກົດດັນພາຍໃນ: Granite ໄດ້ຜ່ານຂະບວນການທາງທໍລະນີສາດຫຼາຍຮ້ອຍລ້ານປີ, ແລະຄວາມຄຽດທີ່ຕົກຄ້າງພາຍໃນເຂົ້າຫາສູນ. ເມື່ອທາດເຫຼັກສຽງໂຫວດທັງຫມົດເຮັດໃຫ້ເຢັນ (ດ້ວຍອັດຕາຄວາມເຢັນ> 50 ℃ / s), ຄວາມກົດດັນພາຍໃນທີ່ສູງເຖິງ 50-100 mpa ຈະຖືກສ້າງຂື້ນ, ເຊິ່ງຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ກໍາຈັດໂດຍການຫມຸນປອມ. ຖ້າການປິ່ນປົວບໍ່ລະອຽດ, ມັນມັກຈະມີການຜິດປົກກະຕິໃນລະຫວ່າງການໃຊ້ໃນໄລຍະຍາວ.
2. ໂຄງສ້າງໂລຫະ "ຫຼາຍຂໍ້ບົກພ່ອງ" ຂອງທາດເຫຼັກສຽງໂຫວດທັງຫມົດ
ທາດເຫຼັກສຽງໂຫວດທັງຫມົດແມ່ນໂລຫະປະສົມທາດເຫຼັກກາກບອນ, ແລະມັນມີຂໍ້ບົກພ່ອງເຊັ່ນ: flake graphite, pores ແລະ shrinkage porosity ພາຍໃນ.
graphite fragmentation matrix: Flake graphite ແມ່ນທຽບເທົ່າກັບພາຍໃນ "microcracks", ເຮັດໃຫ້ມີການຫຼຸດຜ່ອນ 30%-50% ພື້ນທີ່ຮັບມືທີ່ແທ້ຈິງຂອງທາດເຫຼັກສຽງໂຫວດທັງຫມົດ. ເຖິງແມ່ນວ່າຄວາມເຂັ້ມແຂງບີບອັດແມ່ນສູງ, ຄວາມເຂັ້ມແຂງ flexural ແມ່ນຕ່ໍາ (ພຽງແຕ່ 1/5-1/10 ຂອງຄວາມເຂັ້ມແຂງບີບອັດ), ແລະມັນມັກຈະມີຮອຍແຕກເນື່ອງຈາກຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຄວາມກົດດັນໃນທ້ອງຖິ່ນ.
ຄວາມຫນາແຫນ້ນສູງແຕ່ການແຜ່ກະຈາຍມະຫາຊົນບໍ່ສະເຫມີພາບ: ທາດເຫຼັກສຽງໂຫວດທັງຫມົດປະກອບດ້ວຍຄາບອນ 2% ຫາ 4%. ໃນລະຫວ່າງການຫລໍ່, ການແຍກອົງປະກອບຂອງຄາບອນສາມາດເຮັດໃຫ້ການເຫນັງຕີງຂອງຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ ± 3%, ໃນຂະນະທີ່ granite ມີຄວາມສອດຄ່ອງຂອງການແຜ່ກະຈາຍແຮ່ທາດຫຼາຍກວ່າ 95%, ຮັບປະກັນຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງໂຄງສ້າງ.
ອັນທີສອງ, ປະໂຫຍດທີ່ຊັດເຈນຂອງຄວາມຫນາແຫນ້ນຕ່ໍາ: ການສະກັດກັ້ນຄວາມຮ້ອນແລະການສັ່ນສະເທືອນສອງເທົ່າ
"ປະໂຫຍດທີ່ມີຢູ່ແລ້ວ" ຂອງການຄວບຄຸມການຜິດປົກກະຕິຄວາມຮ້ອນ
ຄ່າສໍາປະສິດຂອງການຂະຫຍາຍຄວາມຮ້ອນແຕກຕ່າງກັນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ: granite ແມ່ນ 0.6-5 × 10⁻⁶ / ℃, ໃນຂະນະທີ່ທາດເຫຼັກສຽງໂຫວດທັງຫມົດແມ່ນ 10-12 × 10⁻⁶ / ℃. ເອົາພື້ນຖານ 10 ແມັດເປັນຕົວຢ່າງ. ເມື່ອອຸນຫະພູມປ່ຽນແປງ 10 ℃:
ການຂະຫຍາຍແລະການຫົດຕົວຂອງ Granite: 0.06-0.5mm
ການຂະຫຍາຍເຫຼັກກ້າແລະການຫົດຕົວ: 1-1.2mm
ຄວາມແຕກຕ່າງນີ້ເຮັດໃຫ້ granite ເກືອບ "ການຜິດປົກກະຕິ" ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມທີ່ຊັດເຈນ (ເຊັ່ນ: ± 0.5 ℃ໃນກອງປະຊຸມ semiconductor), ໃນຂະນະທີ່ທາດເຫຼັກສຽງໂຫວດທັງຫມົດຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີລະບົບການຊົດເຊີຍຄວາມຮ້ອນເພີ່ມເຕີມ.
ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງການນໍາຄວາມຮ້ອນ: ການນໍາຄວາມຮ້ອນຂອງ granite ແມ່ນ 2-3W / (m · K), ຊຶ່ງເປັນພຽງແຕ່ 1/20-1/30 ຂອງທາດເຫຼັກສຽງໂຫວດທັງຫມົດ (50-80W / (m · K)). ໃນສະຖານະການການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນຂອງອຸປະກອນ (ເຊັ່ນ: ເມື່ອອຸນຫະພູມມໍເຕີເຖິງ 60 ℃), gradient ອຸນຫະພູມຫນ້າດິນຂອງ granite ແມ່ນຫນ້ອຍກ່ວາ 0.5 ℃ / m, ໃນຂະນະທີ່ທາດເຫຼັກສຽງໂຫວດທັງຫມົດສາມາດບັນລຸ 5-8 ℃ / m, ສົ່ງຜົນໃຫ້ການຂະຫຍາຍທ້ອງຖິ່ນບໍ່ສະເຫມີພາບແລະຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມຊື່ຂອງ rail ຄູ່ມື.
2. ຜົນກະທົບ "ການປຽກທໍາມະຊາດ" ຂອງການສະກັດກັ້ນການສັ່ນສະເທືອນ
ກົນໄກການກະຈາຍພະລັງງານຂອງເມັດພືດພາຍໃນ: ກະດູກຫັກຈຸນລະພາກແລະການເລື່ອນເຂດແດນເມັດພືດລະຫວ່າງໄປເຊຍກັນ granite ສາມາດກະຈາຍພະລັງງານການສັ່ນສະເທືອນຢ່າງໄວວາ, ດ້ວຍອັດຕາສ່ວນການທໍາລາຍຂອງ 0.3-0.5 (ໃນຂະນະທີ່ທາດເຫຼັກສຽງໂຫວດທັງຫມົດພຽງແຕ່ 0.05-0.1). ການທົດລອງສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຢູ່ທີ່ການສັ່ນສະເທືອນຂອງ 100Hz:
ມັນໃຊ້ເວລາ 0.1 ວິນາທີສໍາລັບຄວາມກວ້າງຂວາງຂອງ granite ຈະເສຍຫາຍໄປ 10%
ທາດເຫຼັກສຽງໂຫວດທັງຫມົດໃຊ້ເວລາ 0.8 ວິນາທີ
ຄວາມແຕກຕ່າງນີ້ເຮັດໃຫ້ granite ສາມາດສະຖຽນລະພາບໄດ້ທັນທີໃນອຸປະກອນການເຄື່ອນຍ້າຍຄວາມໄວສູງ (ເຊັ່ນ: ການສະແກນ 2m / s ຂອງຫົວເຄືອບ), ຫຼີກເວັ້ນການຜິດປົກກະຕິຂອງ "ເຄື່ອງຫມາຍການສັ່ນສະເທືອນ".
ຜົນຕອບແທນຂອງມະຫາຊົນ inertial: ຄວາມຫນາແຫນ້ນຕ່ໍາຫມາຍຄວາມວ່າມະຫາຊົນມີຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າໃນປະລິມານດຽວກັນ, ແລະແຮງ inertial (F = ma) ແລະ momentum (p = mv) ຂອງພາກສ່ວນເຄື່ອນທີ່ຕ່ໍາ. ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ, ເມື່ອກອບ gantry granite ຍາວ 10 ແມັດ (ນ້ໍາຫນັກ 12 ໂຕນ) ຖືກເລັ່ງເປັນ 1.5G ເມື່ອປຽບທຽບກັບກອບເຫລໍກ (20 ໂຕນ), ຄວາມຕ້ອງການດ້ານການຂັບຂີ່ຫຼຸດລົງ 40%, ຜົນກະທົບຂອງການເລີ່ມຕົ້ນ - ຢຸດແມ່ນຫຼຸດລົງ, ແລະຄວາມແມ່ນຍໍາຂອງຕໍາແຫນ່ງໄດ້ຖືກປັບປຸງຕື່ມອີກ.
iii. ຄວາມແມ່ນຍໍາໃນ "ຄວາມຫນາແຫນ້ນ - ເອກະລາດ" ຂອງເຕັກໂນໂລຢີການປຸງແຕ່ງ
1. ການປັບຕົວກັບການປະມວນຜົນຄວາມຊັດເຈນທີ່ສຸດ
ການຄວບຄຸມລະດັບ "Crystal" ຂອງການຂັດແລະການຂັດ: ເຖິງແມ່ນວ່າຄວາມແຂງຂອງ granite (6-7 ໃນຂະຫນາດ Mohs) ແມ່ນສູງກວ່າຂອງທາດເຫຼັກສຽງໂຫວດທັງຫມົດ (4-5 ໃນຂະຫນາດ Mohs), ໂຄງປະກອບການແຮ່ທາດຂອງມັນແມ່ນເອກະພາບແລະສາມາດເອົາອອກປະລໍາມະນູໂດຍຜ່ານເພັດ abrasive + magnetorheological polishing (single polishing thickness <10nm), ແລະລະດັບ 0rr. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເນື່ອງຈາກມີອະນຸພາກອ່ອນຂອງ graphite ໃນທາດເຫຼັກສຽງໂຫວດທັງຫມົດ, "ຜົນກະທົບ furplough" ມັກຈະເກີດຂຶ້ນໃນລະຫວ່າງການ grinding, ແລະຄວາມຫຍາບຄາຍຂອງຫນ້າດິນແມ່ນຍາກທີ່ຈະຕ່ໍາກວ່າ Ra 0.8μm.
ປະໂຫຍດ "ຄວາມກົດດັນຕ່ໍາ" ຂອງເຄື່ອງຈັກ CNC: ໃນເວລາທີ່ການປຸງແຕ່ງ granite, ຜົນບັງຄັບໃຊ້ການຕັດແມ່ນພຽງແຕ່ 1/3 ຂອງທາດເຫຼັກສຽງໂຫວດທັງຫມົດ (ເນື່ອງຈາກຄວາມຫນາແຫນ້ນຕ່ໍາແລະໂມດູນ elastic ຂະຫນາດນ້ອຍ), ອະນຸຍາດໃຫ້ສໍາລັບຄວາມໄວການຫມຸນທີ່ສູງຂຶ້ນ (100,000 ຮອບຕໍ່ນາທີ) ແລະອັດຕາການໃຫ້ອາຫານ (5000mm / ນາທີ), ຫຼຸດຜ່ອນການສວມໃສ່ຂອງເຄື່ອງມືແລະເພີ່ມປະສິດທິພາບການປຸງແຕ່ງ. ກໍລະນີເຄື່ອງກົນຈັກຫ້າແກນທີ່ແນ່ນອນສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າເວລາປະມວນຜົນຂອງຮ່ອງທາງລົດໄຟຄູ່ມື granite ແມ່ນສັ້ນກວ່າ 25% ຂອງເຫລໍກທີ່ຫລໍ່, ໃນຂະນະທີ່ຄວາມຖືກຕ້ອງຖືກປັບປຸງເປັນ± 2μm.
2. ຄວາມແຕກຕ່າງໃນ "ຜົນກະທົບສະສົມ" ຂອງຄວາມຜິດພາດການປະກອບ
ປະຕິກິລິຍາລະບົບຕ່ອງໂສ້ຂອງນ້ໍາຫນັກອົງປະກອບທີ່ຫຼຸດລົງ: ອົງປະກອບເຊັ່ນ: ມໍເຕີແລະ rails ຄູ່ມືທີ່ຈັບຄູ່ກັບຖານຄວາມຫນາແຫນ້ນຕ່ໍາສາມາດເຮັດໃຫ້ມີແສງສະຫວ່າງພ້ອມໆກັນ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ໃນເວລາທີ່ພະລັງງານຂອງມໍເຕີ linear ຫຼຸດລົງ 30%, ການຜະລິດຄວາມຮ້ອນແລະການສັ່ນສະເທືອນຂອງມັນຫຼຸດລົງຕາມຄວາມເຫມາະສົມ, ປະກອບເປັນວົງຈອນໃນທາງບວກຂອງ "ການປັບປຸງຄວາມແມ່ນຍໍາ - ການບໍລິໂພກພະລັງງານຫຼຸດລົງ".
ການຮັກສາຄວາມແມ່ນຍໍາໃນໄລຍະຍາວ: ການຕໍ່ຕ້ານການກັດກ່ອນຂອງ granite ແມ່ນ 15 ເທົ່າຂອງທາດເຫຼັກສຽງໂຫວດທັງຫມົດ (quartz ແມ່ນທົນທານຕໍ່ການເຊາະເຈື່ອນຂອງອາຊິດແລະການເຊາະເຈື່ອນ). ໃນສະພາບແວດລ້ອມ mist ອາຊິດ semiconductor, ການປ່ຽນແປງຂອງຫນ້າດິນ roughness ຫຼັງຈາກ 10 ປີຂອງການນໍາໃຊ້ແມ່ນຫນ້ອຍກ່ວາ 0.02μm, ໃນຂະນະທີ່ທາດເຫຼັກສຽງໂຫວດທັງຫມົດຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ດິນແລະສ້ອມແປງທຸກໆປີ, ມີຄວາມຜິດພາດສະສົມຂອງ ±20μm.
iv. ຫຼັກຖານອຸດສາຫະກໍາ: ຕົວຢ່າງທີ່ດີທີ່ສຸດຂອງຄວາມຫນາແຫນ້ນຕ່ໍາ ≠ ປະສິດທິພາບຕ່ໍາ
ອຸປະກອນທົດສອບ semiconductor
ຂໍ້ມູນການປຽບທຽບຂອງເວທີການກວດສອບ wafer ທີ່ແນ່ນອນ:
2. ເຄື່ອງມື optical ຄວາມຊັດເຈນ
ວົງເລັບເຄື່ອງກວດຈັບ infrared ຂອງກ້ອງສ່ອງທາງໄກ James Webb ຂອງ NASA ແມ່ນເຮັດຈາກ granite. ມັນເປັນທີ່ຊັດເຈນໂດຍການໃຊ້ປະໂຍດຈາກຄວາມຫນາແຫນ້ນຕ່ໍາຂອງມັນ (ການຫຼຸດຜ່ອນການໂຫຼດດາວທຽມ) ແລະການຂະຫຍາຍຄວາມຮ້ອນຕ່ໍາ (ຄວາມຫມັ້ນຄົງໃນອຸນຫະພູມຕ່ໍາສຸດຂອງ -270 ℃) ທີ່ຮັບປະກັນຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການຈັດຕໍາແຫນ່ງ optical nano, ໃນຂະນະທີ່ຄວາມສ່ຽງຂອງທາດເຫຼັກສຽງໂຫວດທັງຫມົດກາຍເປັນ brittle ໃນອຸນຫະພູມຕ່ໍາໄດ້ຖືກລົບລ້າງ.
ສະຫຼຸບ: ນະວັດຕະກໍາ "ຕ້ານສາມັນຊົນ" ໃນວິທະຍາສາດອຸປະກອນການ
ປະໂຫຍດທີ່ຊັດເຈນຂອງພື້ນຖານ granite ສໍາຄັນແມ່ນຢູ່ໃນໄຊຊະນະທາງດ້ານເຫດຜົນຂອງວັດສະດຸຂອງ "ຄວາມສອດຄ່ອງຂອງໂຄງສ້າງ> ຄວາມຫນາແຫນ້ນ, ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຄວາມຮ້ອນ> ຄວາມແຂງກະດ້າງງ່າຍດາຍ". ບໍ່ພຽງແຕ່ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນຕ່ໍາຂອງມັນບໍ່ໄດ້ກາຍເປັນຈຸດອ່ອນ, ແຕ່ມັນຍັງບັນລຸໄດ້ກ້າວກະໂດດໃນຄວາມແມ່ນຍໍາໂດຍຜ່ານມາດຕະການເຊັ່ນ: ການຫຼຸດຜ່ອນ inertia, optimizing ການຄວບຄຸມຄວາມຮ້ອນ, ແລະການປັບຕົວກັບການປຸງແຕ່ງ ultra-precision. ປະກົດການນີ້ເປີດເຜີຍກົດຫມາຍຫຼັກຂອງການຜະລິດຄວາມແມ່ນຍໍາ: ຄຸນສົມບັດວັດສະດຸແມ່ນຄວາມສົມດູນທີ່ສົມບູນແບບຂອງຕົວກໍານົດການຫຼາຍມິຕິລະດັບແທນທີ່ຈະເປັນການສະສົມທີ່ງ່າຍດາຍຂອງຕົວຊີ້ວັດດຽວ. ດ້ວຍການພັດທະນາຂອງ nanotechnology ແລະການຜະລິດສີຂຽວ, ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງວັດສະດຸ granite ຕ່ໍາແລະປະສິດທິພາບສູງແມ່ນ redefining ຄວາມເຂົ້າໃຈອຸດສາຫະກໍາຂອງ "ຫນັກ" ແລະ "ແສງສະຫວ່າງ", "ແຂງ" ແລະ "ຍືດຫຍຸ່ນ", ເປີດເສັ້ນທາງໃຫມ່ສໍາລັບການຜະລິດລະດັບສູງ.
ເວລາປະກາດ: 19-05-2025