V oblasti presných priemyselných zariadení závisí stabilita žuly skôr od jej minerálneho zloženia, štrukturálnej hustoty a ukazovateľov fyzikálnych vlastností (ako je koeficient tepelnej rozťažnosti, miera absorpcie vody a pevnosť v tlaku), než od samotnej farby. Farba však často nepriamo odráža rozdiely v minerálnom zložení a prostredí formovania. Preto je v praktických aplikáciách žula určitých farieb uprednostňovaná vďaka svojim vynikajúcim komplexným vlastnostiam. Nasleduje konkrétna analýza:
I. Nepriama súvislosť medzi farbou a stabilitou
Farba žuly je určená jej minerálnym zložením a minerálne zloženie priamo ovplyvňuje jej fyzikálne vlastnosti:
Svetlá žula (napríklad sivobiela, svetloružová)
Minerálne zloženie: Prevažne kremeň a živec (tvorí až 60 % až 80 %) s malým množstvom sľudy alebo amfibolu.
Kremeň (s hustotou 2,65 g/cm³) a živec (s hustotou 2,5 – 2,8 g/cm³) majú vysokú tvrdosť, silnú chemickú stabilitu a nízky koeficient tepelnej rozťažnosti (typicky 5 – 8 × 10⁻⁶/℃) a nie sú ľahko ovplyvnené zmenami teploty.
Štrukturálne vlastnosti: Vznikla v relatívne stabilnom geologickom prostredí (ako je pomalé chladnutie v plytkej časti zemskej kôry), s jednotnými kryštalickými časticami, hustou štruktúrou, nízkou pórovitosťou (0,3 % – 0,7 %), nízkou mierou absorpcie vody (<0,15 %) a silnou odolnosťou voči deformácii.
Typické aplikácie: Zariadenia na výrobu elektronických čipov, základne presných optických prístrojov (ako napríklad platformy fotolitografických strojov), ktoré si vyžadujú dlhodobú rozmerovú presnosť.
Tmavá žula (napríklad čierna, tmavozelená)
Minerálne zloženie: Bohaté na minerály železa a horčíka (ako je amfibol, biotit, pyroxén) a čiastočne obsahuje ťažké kovy, ako je magnetit a ilmenit.
Amfibol (hustota 3,0 – 3,4 g/cm³) a biotit (hustota 2,7 – 3,1 g/cm³) majú relatívne vysoké hustoty, ale ich koeficienty tepelnej rozťažnosti sú o niečo vyššie ako u kremeňa (až do 8 – 12 × 10⁻⁶/℃) a ich štruktúry sa môžu mierne meniť v dôsledku oxidácie minerálov obsahujúcich železo.
Štrukturálne charakteristiky: Väčšinou sa tvoria v prostredí s vysokou teplotou a vysokým tlakom (napríklad pri rýchlom chladnutí hlbokej magmy), s hrubými kryštalickými časticami a výraznými rozdielmi v štrukturálnej hustote. Niektoré tmavé žuly (napríklad Jinan Green) majú rovnomernejšiu a stabilnejšiu štruktúru vďaka intenzívnej magmatickej aktivite a úplnému uvoľneniu vnútorného napätia.
Typické aplikácie: Základne ťažkých obrábacích strojov, veľké súradnicové meracie stroje (CMM), ktoré musia odolávať vysokému zaťaženiu a nárazu.
Ii. Základné ukazovatele stability v priemyselných scenároch
Bez ohľadu na farbu, základné požiadavky na žulu v priemyselných presných zariadeniach zahŕňajú:
Tepelná stabilita
Uprednostnite výber odrôd s nízkym koeficientom tepelnej rozťažnosti (<8×10⁻⁶/℃), aby ste predišli odchýlkam presnosti zariadení spôsobeným kolísaním teploty. Svetlá žula (ako napríklad sezamová biela) má lepšiu tepelnú stabilitu vďaka vysokému obsahu kremeňa.
Štrukturálna kompaktnosť
Žula s pórovitosťou menšou ako 0,5 % a mierou nasiakavosti menšou ako 0,1 % nie je náchylná na adsorpciu vlhkosti alebo nečistôt a pri dlhodobom používaní sa pravdepodobne nedeformuje. Požiadavky na vysokú hustotu spĺňajú ako Jinan Green z tmavej žuly (s pórovitosťou 0,3 %), tak Shanxi Black zo svetlej žuly (s pórovitosťou 0,2 %).
Mechanická pevnosť
Pevnosť v tlaku je väčšia ako 150 MPa a pevnosť v ohybe je väčšia ako 12 MPa, čo zaisťuje dlhodobú stabilitu pri nosení presných zariadení. Tmavá žula (ako napríklad indická čierna) má zvyčajne vyššiu mechanickú pevnosť vďaka prítomnosti minerálov železa a horčíka a je vhodná pre náročné scenáre.
Odolnosť voči chemickej korózii
Kremeň a živec majú silnú odolnosť voči kyselinovej a alkalickej korózii. Preto je svetlá žula (napríklad sezamovo sivá) vhodnejšia do korozívneho prostredia v chemickom a polovodičovom priemysle.
Iii. Hlavné možnosti a prípady v priemyselnej oblasti
Svetlá žula: Preferovaná voľba pre vysoko presné scenáre
Reprezentatívne odrody:
Sezamová biela: Vyrába sa v provincii Fujian, má svetlosivú farbu s obsahom kremeňa viac ako 70 %. Jej koeficient tepelnej rozťažnosti je 6 × 10⁻⁶/℃. Používa sa v platformách strojov na litografiu polovodičov a v zariadeniach na kontrolu v leteckom priemysle.
Jinanská zelená: Tmavosivá, rovnomerná štruktúra, pevnosť v tlaku 240 MPa, často používaná ako základňa súradnicových meracích strojov (CMM).
Výhody: Dobrá jednotnosť farieb, uľahčujúca kalibráciu optickej dráhy optických zariadení; Má malú tepelnú deformáciu a je vhodná pre požiadavky na presnosť na úrovni nanometrov.
Tmavá žula: Vhodná pre náročné a nárazuvzdorné scenáre
Reprezentatívne odrody:
Black Galaxy: Čiernej farby, obsahuje ilmenit, s hustotou 3,05 g/cm³ a pevnosťou v tlaku 280 MPa. Používa sa na vodiace lišty pre ťažké obrábacie stroje a upínacie prípravky pre automobilový priemysel.
Mongolská čierna: Tmavozelená, prevažne amfibolová, so silnou odolnosťou voči nárazu, používaná ako základňa banského zariadenia.
Výhody: Vysoká hustota, vysoká tuhosť, schopnosť absorbovať mechanické vibrácie, vhodné pre vysoko zaťažené priemyselné prostredia.
Štyri. Záver: Farba nie je určujúcim faktorom; výkon je základom
Farba ≠ stabilita: Svetlé aj tmavé žuly majú vysoko stabilné odrody. Kľúčom je čistota minerálu, jednotnosť štruktúry a fyzikálne ukazovatele.
Princíp adaptácie scény:
Presné optické/elektronické zariadenia: Vyberte svetlé odrody s vysokým obsahom kremeňa (napríklad sezamový biely), s dôrazom na tepelnú stabilitu a presnosť povrchu.
Ťažké stroje/priemyselné obrábacie stroje: Vyberte si tmavé druhy horčíkovej rudy s vysokým obsahom železa (ako napríklad Jinanská modrá) s dôrazom na mechanickú pevnosť a odolnosť voči nárazu.
Návrh na kúpu: Overte si parametre, ako je koeficient tepelnej rozťažnosti, miera nasiakavosti a pevnosť v tlaku, prostredníctvom skúšobných protokolov (napríklad GB/T 18601-2020 „Prírodné žulové stavebné dosky“), a nie len podľa farby.
Záverom možno povedať, že v priemyselnej oblasti sa pri výbere žuly uprednostňuje výkon a dopĺňa sa farbou. Malo by sa vykonať komplexné posúdenie v kombinácii so špecifickými požiadavkami na zariadenie a prostredím používania.
Čas uverejnenia: 19. mája 2025