N'ihe gbasara imepụta ihe n'ụzọ ziri ezi, echiche na-ezighi ezi a na-enwekarị bụ na "njupụta dị elu = ike siri ike = nkenke dị elu". Ntọala granite, nke nwere njupụta nke 2.6-2.8g/cm³ (7.86g/cm³ maka ígwè a kpụrụ akpụ), enwetala nkenke karịrị nke micrometers ma ọ bụ ọbụna nanometers. N'azụ ihe a "na-emegide nghọta" dị na njikọ miri emi nke mineralology, mekaniki na usoro nhazi. Ihe ndị a na-enyocha ụkpụrụ sayensị ya site na akụkụ anọ dị mkpa.
1. Njupụta ≠ Nkwụsi ike: Ọrụ dị mkpa nke nhazi ihe
Ọdịdị kristal "ụgbụgbọ mmanụ aṅụ eke" nke granite
Granite nwere kristal mineral dịka quartz (SiO₂) na feldspar (KAlSi₃O₈), nke njikọ ionic/covalent jikọtara nke ọma, na-emepụta nhazi dị ka mmanụ aṅụ. Nhazi a na-enye ya ihe pụrụ iche:
Ike nrụgide ahụ yiri nke ígwè a kpụrụ akpụ: ọ na-eru 100-200 mpa (100-250 mpa maka ígwè a kpụrụ akpụ isi awọ), mana modulus na-agbanwe agbanwe dị ala (70-100 gpa vs 160-200 gpa maka ígwè a kpụrụ akpụ), nke pụtara na ọ gaghị enwe ike ịgbanwe plastik n'okpuru ike.
Ntọhapụ nke nrụgide dị n'ime: Granite emeela agadi kemgbe ọtụtụ narị nde afọ nke usoro geological, nrụgide dị n'ime ya na-erukwa efu. Mgbe a jụrụ ígwè a kpụrụ akpụ oyi (na ọnụego oyi > 50℃/s), nrụgide dị n'ime ya dị elu ruo 50-100 mpa, nke a ga-ewepụ site na iji annealing arụrụ arụ. Ọ bụrụ na ọgwụgwọ ahụ ezughi oke, ọ na-adị mfe ịgbanwe mgbe ejiri ya ogologo oge.
2. Ọdịdị ígwè "ọtụtụ ntụpọ" nke ígwè a kpụrụ akpụ
Ígwè a kpụrụ akpụ bụ ihe e ji ígwè na-emepụta kabọn mee, o nwekwara ntụpọ dịka flake graphite, oghere na oghere ndị dị n'ime ya.
Matriks nkewa nke Graphite: Flake graphite yiri "microcracks" dị n'ime, nke na-eme ka e belata 30%-50% n'ebe a na-ebu ibu nke ígwè a kpụrụ akpụ. Ọ bụ ezie na ike nrụgide dị elu, ike mgbanwe dị ala (naanị 1/5-1/10 nke ike nrụgide), ọ na-adịkarịkwa mfe ịgbawa n'ihi nrụgide mpaghara.
Oke njupụta mana oke nha adịghị nhata: Iron a kpụrụ akpụ nwere 2% ruo 4% carbon. N'oge a kpụrụ akpụ, nkewa nke ihe carbon nwere ike ibute mgbanwe njupụta nke ±3%, ebe granite nwere nha nkesa mineral karịrị 95%, na-eme ka nhazi ahụ sie ike.
Nke abụọ, uru ziri ezi nke obere njupụta: mgbochi abụọ nke okpomọkụ na ịma jijiji
"Uru ebumpụta ụwa" nke njikwa mgbanwe okpomọkụ
Ọnụọgụ nke mgbasawanye okpomọkụ dị iche iche nke ukwuu: granite bụ 0.6-5×10⁻⁶/℃, ebe ígwè a kpụrụ akpụ bụ 10-12×10⁻⁶/℃. Were ntọala mita 10 dị ka ihe atụ. Mgbe okpomọkụ gbanwere site na 10℃:
Mgbasawanye na mkpụkọ granite: 0.06-0.5mm
Mgbasawanye na mkpụmkpụ ígwè a kpụrụ akpụ: 1-1.2mm
Ọdịiche a na-eme ka granite bụrụ ihe fọrọ nke nta ka ọ bụrụ "enweghị mgbanwe" n'ebe okpomọkụ na-achịkwa kpọmkwem (dịka ±0.5℃ na ụlọ ọrụ semiconductor), ebe ígwè a kpụrụ akpụ chọrọ usoro nkwụghachi okpomọkụ ọzọ.
Ọdịiche nke ikesa okpomọkụ: Ikesa okpomọkụ nke granite bụ 2-3W/(m · K), nke bụ naanị 1/20-1/30 nke ígwè a kpụrụ akpụ (50-80W/(m · K)). N'ọnọdụ ikesa ngwa (dịka mgbe okpomọkụ moto ruru 60℃), oke okpomọkụ elu nke granite erughị 0.5℃/m, ebe nke ígwè a kpụrụ akpụ nwere ike iru 5-8℃/m, na-ebute mmụba mpaghara na-adịghị mma ma na-emetụta kwụ ọtọ nke okporo ụzọ nduzi.
2. Mmetụta "mbelata ebumpụta ụwa" nke mgbochi ịma jijiji
Usoro mwepụ ike ókèala dị n'ime ọka: Obere mgbawa na mmịpụta ókèala ọka n'etiti kristal granite nwere ike iwepụ ike ịma jijiji ngwa ngwa, yana oke damping nke 0.3-0.5 (ebe maka ígwè a kpụrụ akpụ ọ bụ naanị 0.05-0.1). Nnwale ahụ na-egosi na na mkpọtụ nke 100Hz:
Ọ na-ewe sekọnd 0.1 ka njupụta nke granite wee rekasịa ruo 10%
Ịkpụ ígwè na-ewe 0.8 sekọnd
Ọdịiche a na-eme ka granite kwụsie ike ozugbo na ngwa ngagharị dị elu (dịka nyocha nke isi mkpuchi 2m/s), na-ezere ntụpọ nke "akara ịma jijiji".
Mmetụta azụ nke oke inertial: Njupụta dị ala pụtara na oke ahụ pere mpe n'otu olu ahụ, ike inertial (F=ma) na momentum (p=mv) nke akụkụ na-agagharị agagharị dịkwa ala. Dịka ọmụmaatụ, mgbe frame gantry granite nke mita 10 (nke dị tọn 12) na-agba ọsọ ruo 1.5G ma e jiri ya tụnyere frame ígwè a kpụrụ akpụ (ton 20), ike ịkwọ ụgbọala na-ebelata site na 40%, mmetụta mmalite-nkwụsị na-ebelata, a na-emeziwanyekwa izi ezi nke ọnọdụ ahụ.
Iii. Nghọta dị na nkenke nke teknụzụ nhazi "na-adabereghị na njupụta"
1. Mgbanwe na nhazi nke ọma
Njikwa "ọkwa kristal" nke ịkpụcha na ịchacha: Ọ bụ ezie na ike nke granite (6-7 na nha Mohs) dị elu karịa nke ígwè a kpụrụ akpụ (4-5 na nha Mohs), nhazi mineral ya dị otu ma enwere ike iwepụ ya site na atomiki site na ịchacha diamond + magnetorheological polishing (otu ọkpụrụkpụ ịchacha < 10nm), na oke elu Ra nwere ike iru 0.02μm (ọkwa enyo). Agbanyeghị, n'ihi ọnụnọ nke obere ihe dị nro graphite na ígwè a kpụrụ akpụ, "mmetụta furplough" na-adịkarị mgbe a na-egweri ya, oke elu ahụ na-esikwa ike ịdị ala karịa Ra 0.8μm.
Uru "nrụgide dị ala" nke igwe CNC: Mgbe a na-ahazi granite, ike ịkpụ ihe bụ naanị 1/3 nke ígwè a kpụrụ akpụ (n'ihi obere njupụta ya na obere modulus na-agbanwe agbanwe), na-enye ohere maka ọsọ ntụgharị dị elu (mgbanwe 100,000 kwa nkeji) na ọnụego nri (5000mm/min), na-ebelata iyi ngwaọrụ ma na-eme ka arụmọrụ nhazi dịkwuo mma. Otu ikpe igwe axis ise na-egosi na oge nhazi nke oghere okporo ígwè granite dị mkpụmkpụ 25% karịa nke ígwè a kpụrụ akpụ, ebe a na-eme ka izi ezi ya dịkwuo mma ruo ±2μm.
2. Ihe dị iche na "mmetụta mkpokọta" nke njehie mgbakọ
Mmeghachi omume nke nha nha nke ihe dị n'ime ya: Enwere ike ime ka ihe ndị dị ka moto na okporo ụzọ nduzi jikọtara ya na ntọala dị ala dịkwuo mfe n'otu oge. Dịka ọmụmaatụ, mgbe ike nke moto kwụ ọtọ belatara site na 30%, mmepụta okpomọkụ na ịma jijiji ya na-ebelatakwa nke ọma, na-emepụta usoro dị mma nke "nhazi ka mma - mbelata oriri ike".
Njide ogologo oge: Nguzogide nchara nke granite dị okpukpu iri na ise karịa nke ígwè a kpụrụ akpụ (quartz na-eguzogide mbuze acid na alkali). N'ebe a na-eji ihe na-eme ka ihe na-adịghị mma nke semiconductor acid, mgbanwe nke oke elu mgbe afọ iri nke ojiji gasịrị erughị 0.02μm, ebe ọ dị mkpa ka a gwerie ma rụzie ígwè a kpụrụ akpụ kwa afọ, na-enwe njehie mkpokọta nke ±20μm.
iv. Ihe akaebe ụlọ ọrụ mmepụta ihe: Ihe atụ kachasị mma nke obere njupụta ≠ arụmọrụ dị ala
Ngwa nnwale semiconductor
Ntụnyere data nke otu ikpo okwu nyocha wafer:
2. Ngwaọrụ anya nke ọma
E ji granite mee ihe nkwado infrared detector nke NASA's James Webb Telescope. Ọ bụ kpọmkwem site n'iji obere njupụta ya (ibelata ibu satịlaịtị) na obere mgbasawanye okpomọkụ (kwụsiri ike na oke okpomọkụ dị ala nke -270℃) mee ka a hụ na nhazi anya nano-level ziri ezi, ebe a na-ewepụ ihe egwu nke ígwè a kpụrụ akpụ na-emebi emebi na obere okpomọkụ.
Mmechi: "Echiche na-emegide echiche" ọhụrụ na sayensị ihe
Uru ziri ezi nke ntọala granite dị n'ụzọ bụ isi na mmeri nke ihe onwunwe nke "nhazi nhazi > njupụta, nkwụsi ike okpomọkụ > nkwụsi ike dị mfe". Ọ bụghị naanị na njupụta dị ala ya aghọghị ebe adịghị ike, kamakwa o nwetala nnukwu mmụba na nkenke site na usoro dịka ibelata inertia, imeziwanye njikwa okpomọkụ, na imeghari na nhazi ziri ezi. Ihe a na-ekpughe iwu bụ isi nke nrụpụta nkenke: ihe onwunwe bụ nguzozi zuru oke nke paramita dị iche iche kama mkpokọta ihe ngosi dị mfe. Site na mmepe nke nanotechnology na mmepụta akwụkwọ ndụ akwụkwọ ndụ, ihe granite dị ala na arụmọrụ dị elu na-akọwagharị echiche ụlọ ọrụ nke "dị arọ" na "ọkụ", "siri ike" na "mgbanwe", na-emepe ụzọ ọhụrụ maka nrụpụta dị elu.
Oge ozi: Mee-19-2025