一、花岗岩基座的优点
1.高刚性、高稳定性
花岗石密度较大(2.6-3.1g /cm³),杨氏模量(弹性模量)可达50-100GPa,远高于普通钢材(约200GPa),但由于其各向同性的晶体结构,长期使用几乎不会发生塑性变形。与金属材料相比,花岗石的热膨胀系数极低(约5×10⁻⁶/℃),在温度波动的环境中仍能保持优异的尺寸稳定性,避免因热胀冷缩而影响设备精度。
2. 优异的减震性能
花岗岩内部晶体结构具有较高的内部阻尼,能够有效吸收高频振动,减少共振现象。与金属基座相比,花岗岩在20Hz-1kHz范围内具有更强的减振能力,为主动隔振系统提供更加“干净”的初始环境,减轻后续主动控制的负担。
3.耐腐蚀、无磁性、适用性广
花岗岩化学性质稳定,耐酸碱腐蚀,不会生锈或氧化,适用于洁净室、高湿度或腐蚀性环境。此外,花岗岩为非磁性材料,不会干扰精密仪器(如电子显微镜、磁测量设备等),适用于电磁敏感应用场景。
4.使用寿命长,维护成本低
花岗岩硬度高(莫氏硬度6-7),耐磨损,长期使用不易磨损或变形,使用寿命可达20年以上。与金属材料相比,无需定期进行防锈处理或润滑,维护成本极低。
5.高平整度和表面光洁度
花岗岩底座经过精密研磨、抛光,平整度可达0.005mm/m²,表面粗糙度Ra≤0.2μm,确保与精密设备(如光学平台、激光干涉仪)完美贴合,减少装配误差。
二、花岗岩基座的缺点
1.重量大,搬运、安装困难
花岗岩密度高,在相同尺寸下比铝或钢材更重,因此大型平台的搬运和安装需要专门的设备(例如叉车或起重工具),从而增加了部署成本。
2.脆性大,抗冲击性能差
花岗岩虽然硬度高,但属于脆性材料,受到强烈冲击(如跌落或碰撞)时可能会开裂或崩塌。因此,在运输和安装过程中应格外小心,避免剧烈振动或冲击。
3.加工难度大,定制成本高
花岗岩的加工需要专用机床(如数控石材雕刻机)和金刚石工具,且加工速度慢,导致复杂结构(如螺纹孔、异形凹槽)的定制成本高,交货周期长。
4. 温度突然变化可能导致微裂纹
花岗岩虽然热稳定性好,但如果遭遇极端温度变化(如从低温环境迅速转入高温环境),内部可能会出现细小的应力裂纹,长期积累会影响结构强度。因此,在温差较大的环境中应谨慎使用。
5.无需焊接或二次加工
金属基底可以通过焊接或机械加工进行修改,但花岗岩一旦形成,几乎不可能进行结构调整(如钻孔、切割),因此设计阶段必须进行精确规划,以避免后期修改。
发布时间:2025年4月11日