สีของหินแกรนิตและการเลือกใช้หินสำหรับอุปกรณ์อุตสาหกรรมที่มีความแม่นยำสูง

หินแกรนิตถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในงานก่อสร้างและอุตสาหกรรม เนื่องจากมีความแข็ง ความหนาแน่น ทนต่อกรดและด่าง และทนต่อสภาพอากาศ ต่อไปนี้เป็นการวิเคราะห์โดยละเอียดเกี่ยวกับว่าสีของหินแกรนิตส่งผลต่อความหนาแน่นหรือไม่ และวิธีการเลือกหินแกรนิตที่มีความเสถียรมากขึ้นในด้านอุปกรณ์ความแม่นยำทางอุตสาหกรรม
ความสัมพันธ์ระหว่างสีและความหนาแน่นของหินแกรนิต
หินแกรนิตส่วนใหญ่ประกอบด้วยแร่ธาตุต่างๆ เช่น ควอตซ์ เฟลด์สปาร์ และไมกา และสีของหินแกรนิตจะขึ้นอยู่กับชนิดและปริมาณของส่วนประกอบเหล่านั้น ในแง่ของความหนาแน่น สีและความหนาแน่นมีความสัมพันธ์กันอยู่บ้าง แต่ไม่ใช่ความสัมพันธ์เชิงสาเหตุโดยตรง

 

ความแตกต่างขององค์ประกอบแร่ธาตุ: แร่ธาตุสีอ่อนหินแกรนิตสีอ่อน เช่น สีขาวอมเทาและสีแดงเนื้อ มักมีแร่ควอตซ์และเฟลด์สปาร์เป็นองค์ประกอบหลัก แร่ทั้งสองชนิดนี้มีความหนาแน่นค่อนข้างสูงและคงที่ ความหนาแน่นของควอตซ์อยู่ระหว่าง 2.6 ถึง 2.7 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร ในขณะที่ความหนาแน่นของเฟลด์สปาร์แตกต่างกันไปตั้งแต่ 2.5 ถึง 2.8 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร ขึ้นอยู่กับชนิด ความอุดมสมบูรณ์ของแร่ธาตุเหล่านี้ส่งผลให้ความหนาแน่นโดยรวมของหินแกรนิตสีอ่อนมีแนวโน้มสูงขึ้น หินแกรนิตสีเข้ม เช่น สีดำและสีเขียว มักมีแร่เหล็กและแมกนีเซียมในปริมาณค่อนข้างสูง รวมถึงแร่สีเข้ม เช่น แอมฟิโบลและไบโอไทต์ ความหนาแน่นของแอมฟิโบลอยู่ที่ประมาณ 3.0-3.4 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร และความหนาแน่นของไบโอไทต์อยู่ที่ประมาณ 2.7-3.1 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร อย่างไรก็ตาม เมื่อหินแกรนิตสีเข้มมีธาตุโลหะหนัก (เช่น เหล็กและแมงกานีส) มากขึ้น ความหนาแน่นก็จะเพิ่มขึ้น

 

ระดับการตกผลึกและอิทธิพลของโครงสร้าง: สีของหินแกรนิตบางครั้งอาจสะท้อนถึงความแตกต่างของระดับการตกผลึกและโครงสร้าง หินแกรนิตที่มีระดับการตกผลึกสูงและโครงสร้างหนาแน่นจะมีสีที่สม่ำเสมอและคงที่ และมีความหนาแน่นค่อนข้างสูง เนื่องจากอนุภาคแร่เรียงตัวกันอย่างหนาแน่นและมีมวลต่อปริมาตรมาก ในทางกลับกัน หินแกรนิตที่มีการตกผลึกต่ำและโครงสร้างหลวมอาจมีสีด่างและไม่สม่ำเสมอ มีช่องว่างภายในจำนวนมาก และมีความหนาแน่นค่อนข้างต่ำ
การเลือกใช้หินแกรนิตในด้านอุปกรณ์ความแม่นยำทางอุตสาหกรรม
ในด้านอุปกรณ์อุตสาหกรรมที่มีความแม่นยำสูง ความต้องการด้านความเสถียรของหินแกรนิตนั้นสูงมาก โดยปกติแล้ว การเลือกหินแกรนิตที่เหมาะสมจะพิจารณาจากหลายปัจจัยอย่างรอบด้าน:

องค์ประกอบและโครงสร้างของแร่: ควรเลือกหินแกรนิตที่มีปริมาณควอตซ์และเฟลด์สปาร์สูงและกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอ หินแกรนิตชนิดนี้มีโครงสร้างภายในที่มั่นคง ซึ่งสามารถลดการเสียรูปที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของแรงเค้นภายในได้อย่างมีประสิทธิภาพ และรับประกันการทำงานที่เสถียรในระยะยาวของอุปกรณ์ นอกจากนี้ หินแกรนิตที่มีระดับการตกผลึกสูง อนุภาคละเอียดและสม่ำเสมอ และโครงสร้างหนาแน่นก็เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุด ในระหว่างการใช้งานและการรับแรงในระยะยาว จะสามารถรักษาความแม่นยำได้ดีขึ้น และลดผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างต่อความแม่นยำของอุปกรณ์

ตัวชี้วัดสมรรถนะทางกายภาพ: หินแกรนิตต้องมีอัตราการดูดซับน้ำต่ำ โดยทั่วไปต้องน้อยกว่า 0.5% เพื่อป้องกันปัญหาต่างๆ เช่น การขยายตัวของปริมาตรและการลดลงของความแข็งแรงที่เกิดจากการดูดซับน้ำ ซึ่งอาจส่งผลต่อความแม่นยำของอุปกรณ์ ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนควรต่ำ โดยในอุดมคติควรน้อยกว่า 8×10⁻⁶/℃ เพื่อลดการเปลี่ยนแปลงขนาดที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ นอกจากนี้ ความแข็งแรงในการรับแรงอัดควรสูง โดยทั่วไปต้องมากกว่า 150 MPa เพื่อให้มั่นใจได้ว่าสามารถทนต่อแรงต่างๆ ในระหว่างการทำงานของอุปกรณ์ได้
หินแกรนิตที่แนะนำโดยทั่วไป ได้แก่ หินแกรนิตสีเขียวจี่หนาน หินแกรนิตสีดำจากอินเดีย หินแกรนิตสีดำจากแอฟริกาใต้ และหินแกรนิตสีดำอื่นๆ ซึ่งส่วนใหญ่มีสีเข้ม โครงสร้างหนาแน่น มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำ และทนทานต่อการสึกหรอได้ดี เหมาะสำหรับใช้เป็นฐานของอุปกรณ์ตรวจสอบด้วยแสงที่มีความแม่นยำและเสถียรภาพสูงมาก ส่วนหินแกรนิตสีขาวงา มีสีอ่อน อนุภาคแร่สม่ำเสมอ มีความแข็งและความแข็งแรงสูง นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์การผลิตชิปอิเล็กทรอนิกส์ และสามารถตอบสนองความต้องการด้านการกำหนดตำแหน่งที่แม่นยำสูงและการทำงานที่เสถียรในระยะยาวของอุปกรณ์ได้

โดยสรุปแล้ว แม้ว่าจะมีความสัมพันธ์บางอย่างระหว่างสีและความหนาแน่นของหินแกรนิต แต่เมื่อเลือกใช้หินแกรนิตในด้านอุปกรณ์ที่มีความแม่นยำสูงในอุตสาหกรรม จำเป็นต้องพิจารณาหลายแง่มุมอย่างรอบด้าน เช่น องค์ประกอบแร่ โครงสร้าง และคุณสมบัติทางกายภาพ เพื่อให้มั่นใจได้ถึงความแม่นยำและความเสถียรสูงของอุปกรณ์