В таких областях, как производство микросхем и прецизионные измерения, свойства материалов напрямую определяют точность оборудования. Гранит, обладающий пятью основными характеристиками, выделяется среди таких материалов, как металлы, инженерные пластики и керамика, и стал «золотым партнёром» высококлассного оборудования.
1. Термическая стабильность: «иммунитет» к колебаниям температуры
При изменении температуры на каждый 1°C нержавеющая сталь расширяется на 17 мкм/м, алюминиевый сплав — на 23 мкм/м, а гранит — всего на 4–8 мкм/м. На заводах по производству полупроводников высокие температуры, возникающие при работе фотолитографических машин, или разница температур между включением и выключением кондиционеров практически не влияют на размеры гранита. В отличие от этого, деформация металлов и пластиков вследствие теплового расширения и сжатия может легко привести к нарушению соосности прецизионных компонентов.
2. Вибростойкость: «Пожиратель» энергии вибрации
Гранит обладает высокой плотностью (2,6–3,1 г/см³), твёрдостью 6–7 по шкале Мооса и коэффициентом затухания, в 5–10 раз превышающим показатели нержавеющей стали. В прецизионном измерительном оборудовании он способен гасить 90% энергии вибрации в течение 0,5 секунды, в то время как металлическим материалам требуется 3–5 секунд. Вибрации, возникающие при работе оборудования и перемещении персонала в цехе, вряд ли могут нарушить устойчивость оборудования, установленного на граните.
3. Химическая стабильность: «Упрямство» в кислых и щелочных средах.
При замачивании гранита в растворе сильной кислоты (pH=2) или сильной щёлочи (pH=12) в течение 1000 часов глубина поверхностной коррозии составляет менее 0,01 мкм. Нержавеющая сталь подвержена коррозии под воздействием кислот и щёлочей, алюминиевые сплавы боятся щёлочей, а инженерные пластики разбухают при воздействии органических растворителей. Плотная структура гранита (пористость <0,1%) также предотвращает загрязнение частицами, что делает его «избранным материалом» для чистых помещений полупроводниковой промышленности.
4. Обработка и стоимость: «Мастер баланса» между точностью и эффективностью затрат
Гранит можно шлифовать до плоскостности ≤0,5 мкм/м и шероховатости поверхности Ra ≤0,05 мкм, но обработка занимает относительно много времени. Нержавеющая сталь легко обрабатывается, но подвержена деформации, а керамика обеспечивает высокую точность, но стоит дорого. В случаях, когда требуется наноточность, комплексные экономические показатели гранита значительно превосходят показатели других материалов.
5. Электромагнитная чистота: «очиститель» электронных устройств
Будучи неметаллическим материалом, гранит немагнитен и непроводим, поэтому не создаёт помех для датчиков и электронных компонентов. Электропроводность и магнетизм металлов, статическое электричество инженерных пластиков и диэлектрические потери керамики становятся «слабыми местами» перед лицом прецизионного оборудования, такого как фотолитографические машины и ядерно-магнитно-резонансные установки. Однако гранит идеально подходит для использования в средах, чувствительных к электромагнитному излучению.
От стойкости к высоким температурам до виброустойчивости, от защиты от коррозии до отсутствия электромагнитных помех — гранит доказал своими превосходными свойствами, что в области точного производства он является незаменимым «королем».
Время публикации: 20 мая 2025 г.