Аж үйлдвэрийн нарийн тоног төхөөрөмжийн салбарт боржин чулууны тогтвортой байдал нь түүний өнгөнөөс илүү эрдсийн найрлага, бүтцийн нягтрал, физик гүйцэтгэлийн үзүүлэлтүүд (дулааны тэлэлтийн коэффициент, ус шингээлтийн хурд, шахалтын бат бэх гэх мэт)-ээс голчлон хамаардаг. Гэсэн хэдий ч өнгө нь ихэвчлэн эрдсийн найрлага болон үүсэх орчны ялгааг шууд бусаар тусгадаг. Тиймээс практик хэрэглээнд тодорхой өнгийн боржин чулуу нь илүү сайн цогц гүйцэтгэлтэй тул илүү тохиромжтой байдаг. Дараах тодорхой шинжилгээг хийж байна.
I. Өнгө ба тогтвортой байдлын хоорондын шууд бус холбоо
Боржин чулууны өнгийг түүний эрдэс найрлагаар тодорхойлдог бөгөөд эрдэс найрлага нь түүний физик шинж чанарт шууд нөлөөлдөг.
Цайвар өнгийн боржин чулуу (жишээ нь саарал цагаан, цайвар ягаан гэх мэт)
Эрдсийн найрлага: Голчлон кварц болон хээрийн жонш (60%-80% хүртэл эзэлдэг), бага хэмжээний гялтгануур эсвэл амфибол агуулдаг.
Кварц (2.65г/см³ нягтралтай) болон хээрийн жонш (2.5-2.8г/см³ нягтралтай) нь өндөр хатуулагтай, хүчтэй химийн тогтвортой байдалтай, дулааны тэлэлтийн бага коэффициенттэй (ихэвчлэн 5-8×10⁻⁶/℃) бөгөөд температурын өөрчлөлтөд амархан өртдөггүй.
Бүтцийн онцлог: Харьцангуй тогтвортой геологийн орчинд (жишээлбэл, дэлхийн царцдасын гүехэн хэсэгт удаан хөрөх гэх мэт) үүссэн, жигд талст бөөмстэй, нягт бүтэцтэй, бага сүвэрхэг (0.3% - 0.7%), ус шингээлтийн түвшин бага (<0.15%), деформацид тэсвэртэй.
Ердийн хэрэглээ: Цахим чип үйлдвэрлэх тоног төхөөрөмж, нарийн оптик багажны суурь (фотолитографийн машины тавцан гэх мэт) нь хэмжээст нарийвчлалыг удаан хугацаанд хадгалах шаардлагатай.
Хар боржин чулуу (хар, хар ногоон гэх мэт)
Эрдсийн найрлага: Төмөр болон магнийн эрдэс бодисоор баялаг (амфибол, биотит, пироксен гэх мэт) бөгөөд магнетит, ильменит зэрэг хүнд металлын эрдэс бодисуудыг хэсэгчлэн агуулдаг.
Амфибол (нягтрал 3.0-3.4г/см³) ба биотит (нягтрал 2.7-3.1г/см³) нь харьцангуй өндөр нягтралтай боловч дулааны тэлэлтийн коэффициент нь кварцынхаас арай өндөр (8-12×10⁻⁶/℃ хүртэл) бөгөөд төмөр агуулсан эрдэс бодисын исэлдэлтээс болж бүтэц нь бага зэрэг өөрчлөгдөж болно.
Бүтцийн шинж чанар: Ихэвчлэн өндөр температур болон өндөр даралтын орчинд (жишээлбэл, гүн магмын хурдан хөрөлт) үүсдэг, бүдүүн талст хэсгүүд болон бүтцийн нягтралын мэдэгдэхүйц ялгаа байдаг. Зарим бараан боржин чулуу (жишээлбэл, Жинань Грин) нь магмын эрчимтэй идэвхжил болон дотоод стрессийг бүрэн чөлөөлдөг тул илүү жигд, тогтвортой бүтэцтэй байдаг.
Ердийн хэрэглээ: Хүнд даацын машины суурь, том координатын хэмжих машин (CMM), өндөр ачаалал болон цохилтын эсэргүүцлийг тэсвэрлэх шаардлагатай.
II. Аж үйлдвэрийн нөхцөл байдлын тогтвортой байдлын гол үзүүлэлтүүд
Өнгөнөөс үл хамааран үйлдвэрлэлийн нарийвчлалтай тоног төхөөрөмжид боржин чулуунд тавигдах үндсэн шаардлагад дараахь зүйлс орно.
Дулааны тогтвортой байдал
Температурын хэлбэлзлээс үүдэлтэй тоног төхөөрөмжийн нарийвчлалын хазайлтаас зайлсхийхийн тулд дулааны тэлэлтийн бага коэффициенттэй (<8×10⁻⁶/℃) сортуудыг сонгоход давуу эрх олгоно. Цайвар өнгийн боржин чулуу (жишээлбэл, кунжутын цагаан) нь кварцын өндөр агууламжтай тул дулааны тогтвортой байдлыг илүү сайн хангадаг.
Бүтцийн нягтрал
0.5%-иас бага сүвэрхэг чанар, 0.1%-иас бага ус шингээх чадвартай боржин чулуу нь чийг болон хольцыг шингээдэггүй бөгөөд удаан хугацаанд ашиглахад деформацид орох магадлал багатай. Харанхуй боржин чулуун дахь Жинань ногоон (сүвэрхэг чанар нь 0.3%) болон цайвар боржин чулуун дахь Шаньси хар (сүвэрхэг чанар нь 0.2%) хоёулаа өндөр нягтралын шаардлагыг хангадаг.
Механик бат бөх чанар
Шахалтын бат бэх нь 150MPa-аас их, гулзайлтын бат бэх нь 12MPa-аас их тул нарийн тоног төхөөрөмжийг удаан хугацаанд тогтвортой байлгах боломжийг олгодог. Хар боржин чулуу (жишээлбэл, Энэтхэгийн хар) нь төмөр, магнийн эрдэс бодис агуулдаг тул ихэвчлэн илүү өндөр механик бат бэхтэй байдаг бөгөөд хүнд даацын нөхцөлд тохиромжтой.
Химийн зэврэлтэнд тэсвэртэй байдал
Кварц болон хээрийн жонш нь хүчил ба шүлтийн зэврэлтэд хүчтэй тэсвэртэй байдаг. Тиймээс цайвар өнгийн боржин чулуу (жишээлбэл, кунжутын саарал) нь химийн болон хагас дамжуулагч үйлдвэрлэлийн зэврэлттэй орчинд илүү тохиромжтой.
III. Аж үйлдвэрийн салбарын гол сонголтууд ба тохиолдлууд
Цайвар өнгийн боржин чулуу: Өндөр нарийвчлалтай хувилбаруудад хамгийн тохиромжтой сонголт
Төлөөллийн сортууд:
Гүнжидийн цагаан: Фужиан мужид үйлдвэрлэсэн, цайвар саарал өнгөтэй, кварцын агууламж 70%-иас дээш. Дулааны тэлэлтийн коэффициент нь 6×10⁻⁶/℃. Үүнийг хагас дамжуулагч литографийн машины тавцан болон сансрын үзлэгийн тоног төхөөрөмжид ашигладаг.
Жинань Ногоон: Хар саарал, жигд бүтэцтэй, шахалтын бат бэх 240MPa, ихэвчлэн координатын хэмжих машин (CMM)-ийн сууринд ашиглагддаг.
Давуу талууд: Өнгөний жигд байдал сайтай, оптик төхөөрөмжийн оптик замын тохируулгыг хөнгөвчилдөг; Энэ нь бага дулааны деформацитай бөгөөд нанометрийн түвшний нарийвчлалын шаардлагад тохиромжтой.
Хар боржин чулуу: Хүнд даацын болон цохилтод тэсвэртэй нөхцөлд илүү тохиромжтой
Төлөөллийн сортууд:
Хар галактик: Хар өнгөтэй, ильменит агуулсан, нягтрал нь 3.05г/см³, шахалтын бат бэх нь 280МПа. Үүнийг хүнд даацын машин механизмын чиглүүлэгч төмөр зам болон автомашины үйлдвэрлэлийн бэхэлгээнд ашигладаг.
Монгол хар: Хар ногоон, голчлон амфибол, хүчтэй цохилтод тэсвэртэй, уул уурхайн тоног төхөөрөмжийн суурь болгон ашигладаг.
Давуу талууд: Өндөр нягтралтай, хүчтэй хатуулагтай, механик чичиргээг шингээх чадвартай, өндөр ачаалалтай үйлдвэрлэлийн орчинд тохиромжтой.
Дөрөв. Дүгнэлт: Өнгө бол тодорхойлох хүчин зүйл биш; гүйцэтгэл бол гол хүчин зүйл юм
Өнгө ≠ тогтвортой байдал: Цайвар болон бараан өнгийн боржин чулуу хоёулаа өндөр тогтвортой сортуудтай. Гол нь эрдэс бодисын цэвэр байдал, бүтцийн жигд байдал, физик үзүүлэлтүүдэд оршино.
Үзэгдлийн дасан зохицох зарчим:
Нарийвчлалтай оптик/электрон тоног төхөөрөмж: Дулааны тогтвортой байдал болон гадаргуугийн нарийвчлалыг онцолсон кварцын агууламж өндөртэй (жишээ нь кунжутын цагаан) цайвар өнгийн сортуудыг сонгоорой.
Хүнд машин механизм/үйлдвэрийн машин механизм: Хар өнгийн, төмөр ихтэй магнийн хүдрийн төрлийг (Жинань цэнхэр гэх мэт) сонгож, механик бат бөх, цохилтод тэсвэртэй байдлыг онцолно.
Худалдан авах санал: Зөвхөн өнгөөр нь дүгнэхээс илүүтэй дулааны тэлэлтийн коэффициент, ус шингээлтийн хурд, шахалтын бат бэх зэрэг параметрүүдийг туршилтын тайлангаар (жишээ нь GB/T 18601-2020 "Байгалийн боржин чулуун барилгын хавтан" гэх мэт) баталгаажуулна уу.
Эцэст нь хэлэхэд, аж үйлдвэрийн салбарт боржин чулууг сонгохдоо гүйцэтгэлийг нэн тэргүүнд тавьж, өнгөөр баяжуулдаг. Тодорхой тоног төхөөрөмжийн шаардлага болон хэрэглээний орчинтой хослуулан цогц үнэлгээ хийх хэрэгтэй.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 5-р сарын 19