Le coefficient de dilatation linéaire du granit est généralement compris entre 5,5 et 7,5 x 10-⁶/℃. Cependant, selon le type de granit, son coefficient de dilatation peut varier légèrement.
Le granit présente une bonne stabilité thermique, qui se reflète principalement dans les aspects suivants :
Faible déformation thermique : Grâce à son faible coefficient de dilatation, la déformation thermique du granit est relativement faible lorsque la température varie. Cela permet aux composants en granit de conserver une taille et une forme plus stables dans différentes conditions de température, ce qui garantit la précision des équipements de précision. Par exemple, dans les instruments de mesure de haute précision, l'utilisation du granit comme base ou établi permet de contrôler la déformation thermique dans une faible plage, même en cas de fluctuations de température ambiante, afin de garantir la précision des résultats de mesure.
Bonne résistance aux chocs thermiques : Le granit peut supporter des variations de température rapides et modérées sans fissures ni dommages apparents. Grâce à sa bonne conductivité thermique et à sa capacité calorifique élevée, il peut transférer la chaleur rapidement et uniformément lors des variations de température, réduisant ainsi la concentration des contraintes thermiques internes. Par exemple, dans certains environnements de production industrielle, lorsque les équipements démarrent ou s'arrêtent brusquement, la température varie rapidement. Les composants en granit peuvent ainsi mieux s'adapter à ces variations et maintenir la stabilité de leurs performances.
Bonne stabilité à long terme : Après une longue période de vieillissement naturel et d'action géologique, les contraintes internes du granit ont été relâchées et sa structure est stable. En utilisation prolongée, même après de multiples variations de température, sa structure interne est résistante aux altérations et maintient une bonne stabilité thermique, offrant ainsi un support fiable aux équipements de haute précision.
Par rapport à d'autres matériaux courants, la stabilité thermique du granit est à un niveau plus élevé, voici la comparaison entre le granit et les matériaux métalliques, les matériaux céramiques, les matériaux composites en termes de stabilité thermique :
Par rapport aux matériaux métalliques :
Le coefficient de dilatation thermique des matériaux métalliques courants est relativement élevé. Par exemple, le coefficient de dilatation linéaire de l'acier au carbone ordinaire est d'environ 10-12x10 - ⁶/℃, et celui de l'alliage d'aluminium d'environ 20-25x10 - ⁶/℃, ce qui est nettement supérieur à celui du granit. Cela signifie que lorsque la température varie, la taille du matériau métallique change plus significativement, et il est facile de produire des contraintes internes plus importantes dues à la dilatation thermique et à la contraction à froid, affectant ainsi sa précision et sa stabilité. La taille du granit varie moins lorsque la température fluctue, ce qui permet de mieux conserver sa forme et sa précision d'origine. La conductivité thermique des matériaux métalliques est généralement élevée ; lors d'un chauffage ou d'un refroidissement rapide, la chaleur est rapidement conduite, ce qui entraîne une différence de température importante entre l'intérieur et la surface du matériau, et donc une contrainte thermique. En revanche, la conductivité thermique du granit est faible et la conduction thermique est relativement lente, ce qui peut atténuer dans une certaine mesure la génération de contraintes thermiques et présenter une meilleure stabilité thermique.
Par rapport aux matériaux céramiques :
Le coefficient de dilatation thermique de certains matériaux céramiques hautes performances peut être très faible, comme la céramique en nitrure de silicium, dont le coefficient de dilatation linéaire est d'environ 2,5-3,5 x 10-⁶/℃, inférieur à celui du granit, et présente certains avantages en termes de stabilité thermique. Cependant, les matériaux céramiques sont généralement fragiles, leur résistance aux chocs thermiques est relativement faible et des fissures, voire des fissures, peuvent facilement apparaître lors de variations brusques de température. Bien que son coefficient de dilatation thermique soit légèrement supérieur à celui de certaines céramiques spéciales, le granit présente une bonne ténacité et une bonne résistance aux chocs thermiques, et peut supporter certaines variations de température. En pratique, dans la plupart des environnements à faibles variations de température, la stabilité thermique du granit est suffisante, ses performances globales sont plus équilibrées et son coût est relativement faible.
Par rapport aux matériaux composites :
Certains matériaux composites avancés peuvent atteindre un faible coefficient de dilatation thermique et une bonne stabilité thermique grâce à une conception judicieuse de l'association fibre-matrice. Par exemple, le coefficient de dilatation thermique des composites renforcés de fibres de carbone peut être ajusté en fonction de la direction et de la teneur en fibres, et peut atteindre des valeurs très faibles dans certaines directions. Cependant, le processus de préparation des matériaux composites est complexe et coûteux. En tant que matériau naturel, le granit ne nécessite pas de processus de préparation complexe et son coût est relativement faible. Bien qu'il puisse être inférieur à certains matériaux composites haut de gamme sur certains indicateurs de stabilité thermique, il présente des avantages en termes de rapport coût-efficacité, ce qui le rend largement utilisé dans de nombreuses applications conventionnelles exigeant une stabilité thermique spécifique. Dans quelles industries les composants en granit sont-ils utilisés pour lesquels la stabilité thermique est un facteur clé ? Veuillez fournir des données d'essai ou des cas spécifiques de stabilité thermique du granit. Quelles sont les différences entre les différents types de stabilité thermique du granit ?
Date de publication : 28 mars 2025