Dans le domaine des équipements industriels de précision, la stabilité du granit dépend principalement de sa composition minérale, de sa densité structurale et de ses indicateurs de performance physique (tels que le coefficient de dilatation thermique, le taux d'absorption d'eau et la résistance à la compression), plutôt que de sa couleur elle-même. Cependant, la couleur reflète souvent indirectement les différences de composition minérale et de milieu de formation. Par conséquent, dans les applications pratiques, certaines couleurs de granit sont privilégiées en raison de leurs performances globales supérieures. Voici l'analyse spécifique :
I. Association indirecte entre la couleur et la stabilité
La couleur du granit est déterminée par sa composition minérale, et la composition minérale affecte directement ses propriétés physiques :
Granit de couleur claire (comme le blanc grisâtre, le rose clair)
Composition minérale : Principalement quartz et feldspath (représentant jusqu'à 60 à 80 %), avec une petite quantité de mica ou d'amphibole.
Le quartz (avec une densité de 2,65 g/cm³) et le feldspath (avec une densité de 2,5 à 2,8 g/cm³) ont une dureté élevée, une forte stabilité chimique et un faible coefficient de dilatation thermique (généralement 5 à 8 × 10⁻⁶/℃), et ne sont pas facilement affectés par les changements de température.
Caractéristiques structurelles : Formé dans un environnement géologique relativement stable (comme un refroidissement lent dans la partie peu profonde de la croûte terrestre), avec des particules cristallines uniformes, une structure dense, une faible porosité (0,3 % - 0,7 %), un faible taux d'absorption d'eau (< 0,15 %) et une forte résistance à la déformation.
Applications typiques : équipements de fabrication de puces électroniques, bases d'instruments optiques de précision (telles que les plates-formes de machines de photolithographie), qui doivent maintenir une précision dimensionnelle pendant une longue période.
Granit foncé (comme le noir, le vert foncé)
Composition minérale : Riche en minéraux de fer et de magnésium (tels que l'amphibole, la biotite, le pyroxène) et contient partiellement des minéraux de métaux lourds tels que la magnétite et l'ilménite.
L'amphibole (densité 3,0-3,4 g/cm³) et la biotite (densité 2,7-3,1 g/cm³) ont des densités relativement élevées, mais leurs coefficients de dilatation thermique sont légèrement supérieurs à ceux du quartz (jusqu'à 8-12×10⁻⁶/℃), et leurs structures peuvent subir de légers changements en raison de l'oxydation des minéraux contenant du fer.
Caractéristiques structurales : Formé principalement dans des environnements à haute température et haute pression (comme le refroidissement rapide du magma profond), il présente des particules cristallines grossières et des différences significatives de densité structurale. Certains granites foncés (comme le Jinan Green) présentent une structure plus uniforme et plus stable grâce à l'intense activité magmatique et à la libération complète des contraintes internes.
Applications typiques : bases de machines-outils lourdes, grandes machines à mesurer tridimensionnelles (MMT), qui doivent supporter des charges élevées et une résistance aux chocs.
Ii. Indicateurs clés de stabilité dans les scénarios industriels
Quelle que soit la couleur, les exigences fondamentales pour le granit dans les équipements de précision industriels comprennent :
Stabilité thermique
Privilégiez les variétés à faible coefficient de dilatation thermique (< 8×10⁻⁶/℃) afin d'éviter les variations de précision de l'équipement dues aux fluctuations de température. Le granit clair (comme le blanc sésame) présente une meilleure stabilité thermique grâce à sa forte teneur en quartz.
Compacité structurelle
Le granit dont la porosité est inférieure à 0,5 % et le taux d'absorption d'eau inférieur à 0,1 % n'absorbe pas l'humidité ni les impuretés et ne risque pas de se déformer à long terme. Le granit foncé Jinan Green (porosité de 0,3 %) et le granit clair Shanxi Black (porosité de 0,2 %) répondent tous deux aux exigences de haute densité.
Résistance mécanique
La résistance à la compression est supérieure à 150 MPa et la résistance à la flexion à 12 MPa, garantissant la stabilité à long terme du transport d'équipements de précision. Le granit foncé (comme le noir indien) présente généralement une résistance mécanique supérieure grâce à la présence de minéraux de fer et de magnésium et convient aux applications exigeantes.
Résistance à la corrosion chimique
Le quartz et le feldspath présentent une forte résistance à la corrosion acide et alcaline. Par conséquent, le granit clair (comme le gris sésame) est plus adapté aux environnements corrosifs des industries chimiques et des semi-conducteurs.
III. Choix et cas courants dans le domaine industriel
Granit clair : le choix privilégié pour les scénarios de haute précision
Variétés représentatives :
Blanc de sésame : Produit dans le Fujian, il est de couleur gris clair et contient plus de 70 % de quartz. Son coefficient de dilatation thermique est de 6×10⁻⁶/℃. Il est utilisé dans les plateformes de lithographie de semi-conducteurs et les équipements d'inspection aérospatiale.
Jinan Green : Gris foncé, structure uniforme, résistance à la compression 240 MPa, souvent utilisé pour la base des machines à mesurer tridimensionnelles (MMT).
Avantages : Bonne uniformité des couleurs, facilitant l'étalonnage du chemin optique des équipements optiques ; Il présente une faible déformation thermique et convient aux exigences de précision au niveau nanométrique.
Granit foncé : privilégié pour les scénarios lourds et résistants aux chocs
Variétés représentatives :
Black Galaxy : De couleur noire, contenant de l'ilménite, avec une densité de 3,05 g/cm³ et une résistance à la compression de 280 MPa. Il est utilisé pour les rails de guidage des machines-outils à usage intensif et les montages de fabrication automobile.
Noir de Mongolie : Vert foncé, principalement amphibole, avec une forte résistance aux chocs, utilisé pour la base des équipements miniers.
Avantages : Haute densité, forte rigidité, capable d'absorber les vibrations mécaniques, adapté aux environnements industriels à forte charge.
Quatre. Conclusion : la couleur n'est pas le facteur déterminant ; la performance est essentielle
Couleur ≠ stabilité : Les granits clairs et foncés présentent des variétés très stables. La clé réside dans la pureté du minéral, l'uniformité de la structure et les indicateurs physiques.
Principe d'adaptation de scène :
Équipement optique/électronique de précision : sélectionnez des variétés de couleur claire à haute teneur en quartz (comme le blanc sésame), en mettant l'accent sur la stabilité thermique et la précision de la surface.
Machines lourdes/machines-outils industrielles : sélectionnez des types de minerais de fer et de magnésium de couleur foncée et à haute teneur en fer (comme le bleu de Jinan), en mettant l'accent sur la résistance mécanique et la résistance aux chocs.
Suggestion d'achat : Vérifiez les paramètres tels que le coefficient de dilatation thermique, le taux d'absorption d'eau et la résistance à la compression à l'aide de rapports de test (tels que GB/T 18601-2020 « Dalles de construction en granit naturel »), plutôt que de juger uniquement par la couleur.
En conclusion, dans le domaine industriel, le choix du granit privilégie la performance et se complète par la couleur. Une évaluation complète doit être réalisée en tenant compte des exigences spécifiques des équipements et des environnements d'utilisation.
Date de publication : 19 mai 2025