Bakit pinipili ng mga nangungunang laboratoryo sa mundo ang mga tuwid na granite? Kung ikukumpara sa cast iron reference surface, ang precision stability ay napabuti ng 300%.

Sa mga nangungunang laboratoryo sa mundo, ito man ay ang pagtuklas ng mga nanoscale na materyales, ang pagkakalibrate ng precision optical components, o ang microstructure measurement ng semiconductor chips, halos may mahigpit na mga kinakailangan para sa katumpakan at katatagan ng mga sanggunian sa pagsukat. Ang Granite straightedge, na may namumukod-tanging pagganap, ay naging unang pagpipilian para sa maraming mga laboratoryo. Kung ikukumpara sa mga tradisyonal na cast iron reference surface, ang precision stability nito ay maaaring mapabuti ng hanggang 300%, na batay sa malalim na siyentipikong ebidensya at praktikal na pag-verify. ang
1. Tinutukoy ng mga katangian ng materyal ang batayan ng katumpakan
Ang cast iron, bilang isang tradisyunal na reference na materyal sa ibabaw, bagaman ito ay may tiyak na tigas, ay may likas na mga depekto. Ang koepisyent ng thermal expansion nito ay humigit-kumulang 12×10⁻⁶/℃. Sa ilalim ng karaniwang pagbabago ng temperatura sa laboratoryo (tulad ng 5 ℃ pagkakaiba sa temperatura na dulot ng pagsisimula at paghinto ng mga air conditioner), ang isang 1-meter-long cast iron reference surface ay maaaring sumailalim sa isang dimensional na pagbabago ng 60μm. Bilang karagdagan, may mga flake graphite na istruktura sa loob ng cast iron. Ang pangmatagalang paggamit ay madaling kapitan ng konsentrasyon ng stress, na nagreresulta sa unti-unting pagbaba sa flatness ng reference plane. Ang ganitong uri ng thermal deformation at pagbabago sa istruktura ay magdudulot ng mga sistematikong paglihis sa data ng pagsukat, na seryosong makakaapekto sa katumpakan ng mga eksperimentong resulta. ang
Sa kaibahan, ang koepisyent ng thermal expansion ng granite straightedge ay (4-8) ×10⁻⁶/℃ lamang, na mas mababa sa isang-katlo ng cast iron. Sa ilalim ng parehong pagkakaiba sa temperatura na 5 ℃, ang pagbabago ng laki ng 1-meter-long granite straightedge ay 20-40 μm lamang. Ang granite ay nabuo sa pamamagitan ng pagkikristal ng mga mineral tulad ng quartz at feldspar. Ito ay may siksik at pare-parehong istraktura at walang problema sa panloob na konsentrasyon ng stress. Pagkatapos ng bilyun-bilyong taon ng mga prosesong geological, natural na tumatanda ang granite at hindi na deform tulad ng cast iron sa paglipas ng panahon, na tinitiyak ang pangmatagalang katatagan ng reference plane mula sa esensya ng materyal. ang

Pangalawa, ang teknolohiya sa pagpoproseso ay nakakamit ng ultra-high precision
Sa panahon ng pagproseso ng mga cast iron reference surface, dahil sa mga limitasyon ng mga materyal na katangian, ang katumpakan ng flatness ay karaniwang maaari lamang umabot sa ± 5-10 μm. Bukod dito, ang ibabaw ng cast iron ay madaling kapitan ng oksihenasyon at kalawang, na nangangailangan ng regular na pagpapanatili at paggiling. Ang bawat paggiling ay makakaapekto sa orihinal na katumpakan ng ibabaw ng sanggunian. ang
Gumagamit ang Granite straightedge ng high-precision grinding technology at sinamahan ng advanced na numerical control processing technology. Ang flatness ay maaaring kontrolin sa loob ng ± 1-3 μm, at ang ilang mga high-end na produkto ay maaaring umabot sa ± 0.5μm. Ang katigasan ng ibabaw nito ay umabot sa 6 hanggang 7 sa Mohs scale, at ang wear resistance nito ay 3 hanggang 5 beses kaysa sa cast iron. Hindi ito madaling scratched o pagod. Kahit na pagkatapos ng pangmatagalang paggamit, ang katumpakan sa ibabaw ng granite straightedge ay maaaring manatiling matatag, na inaalis ang pangangailangan para sa madalas na pagkakalibrate at pagpapanatili, na makabuluhang binabawasan ang gastos sa paggamit at oras ng gastos ng laboratoryo. ang
iii. Ang kakayahang umangkop sa kapaligiran ay nagsisiguro ng matatag na pagsukat
Ang kapaligiran ng laboratoryo ay kumplikado at nababago. Ang mga salik tulad ng halumigmig, panginginig ng boses at electromagnetic interference ay maaaring makaapekto sa katumpakan ng pagsukat. Ang cast iron reference surface ay madaling kalawang sa isang mahalumigmig na kapaligiran, na nagreresulta sa pagtaas ng pagkamagaspang sa ibabaw at nakakaapekto sa katumpakan ng contact ng pagsukat ng probe. Samantala, ang magnetism ng cast iron ay maaaring makagambala sa pagpapatakbo ng precision electronic measurement equipment. ang
Ang Granite straightedge ay isang non-metallic material, non-magnetic at non-conductive, at hindi makakasagabal sa mga electronic device. Ang rate ng pagsipsip ng tubig nito ay mas mababa sa 0.1%, at maaari pa rin itong mapanatili ang matatag na pagganap sa isang kapaligiran na may mataas na kahalumigmigan. Bilang karagdagan, ang mga natatanging katangian ng pamamasa ng granite ay maaaring epektibong sumipsip ng mga vibrations sa kapaligiran at mabawasan ang mga panlabas na kaguluhan. Halimbawa, sa isang laboratoryo na malapit sa malalaking instrumento at kagamitan, ang isang granite na straightedge ay maaaring magpapahina ng higit sa 90% ng enerhiya ng vibration sa loob ng isang segundo, habang ang isang cast iron reference surface ay nangangailangan ng 3 hanggang 5 segundo. Ito ay nagbibigay-daan sa granite straightedge na magbigay ng isang matatag na sanggunian para sa pagsukat kahit na sa mga kumplikadong kapaligiran. ang
Apat. Ang aktwal na data ay nagpapatunay ng mga pakinabang sa pagganap
Isang kilalang international semiconductor laboratory ang minsang nagsagawa ng pangmatagalang comparative test sa cast iron at granite reference surface: Sa panahon ng eksperimento sa pagsukat na tumagal ng 30 araw at tumagal ng 8 oras bawat araw, ang pinagsama-samang error sa pagsukat ng kagamitan gamit ang cast iron reference surface ay umabot sa ±45μm. Ang kagamitan na gumagamit ng granite straightedge ay may pinagsama-samang error na ± 15μm lamang, at ang pagpapabuti sa precision stability ay kasing taas ng 300%. Ang mga katulad na pang-eksperimentong resulta ay paulit-ulit na na-verify sa mga nangungunang laboratoryo sa maraming larangan tulad ng mga materyales sa agham at optical engineering, na higit na nagpapakita ng hindi maaaring palitan ng granite straightedge sa pagsukat ng mataas na katumpakan. ang
Sa konklusyon, ang granite straightedge ay komprehensibong nalampasan ang cast iron reference surface sa bisa ng triple advantage nito sa mga materyal na katangian, teknolohiya sa pagproseso at kakayahang umangkop sa kapaligiran. Ang 300% na pagpapabuti nito sa katatagan ng katumpakan ay hindi lamang nagbibigay ng isang maaasahang benchmark ng pagsukat para sa mga laboratoryo ngunit naglalatag din ng matibay na pundasyon para sa pagbuo ng makabagong siyentipikong pananaliksik at teknolohiya sa paggawa ng katumpakan. Ito ang tiyak na pangunahing dahilan kung bakit ang mga nangungunang laboratoryo sa mundo ay pumili ng lahat ng granite straightedges.