IAnn an raon rannsachaidh saidheansail, tha ath-aithris dàta deuchainneach na phrìomh eileamaid airson creideas lorgan saidheansail a thomhas. Faodaidh bacadh àrainneachdail no mearachd tomhais claonadh toraidh adhbhrachadh, agus mar sin earbsachd co-dhùnadh an rannsachaidh a lagachadh. Leis na feartan fiosaigeach is ceimigeach air leth a th’ aige, tha clach-ghràin a’ dèanamh cinnteach à seasmhachd dheuchainnean anns a h-uile taobh bho nàdar a stuthan gu dealbhadh structarail, ga dhèanamh na stuth bunaiteach air leth freagarrach airson uidheamachd rannsachaidh saidheansail.
1. Isotropy: A’ cur às do na stòran mearachd a tha anns an stuth fhèin
Tha clach-ghràin air a dhèanamh suas de chriostalan mèinnearach leithid cuartz, feldspar agus mica air an sgaoileadh gu cothromach, a’ sealltainn feartan nàdarra isotropic. Tha an fheart seo a’ nochdadh gu bheil na feartan fiosaigeach aige (leithid cruas agus modulus elastagach) gu ìre mhòr cunbhalach anns a h-uile taobh agus nach adhbharaich iad claonaidhean tomhais mar thoradh air eadar-dhealachaidhean structarail a-staigh. Mar eisimpleir, ann an deuchainnean meacanaig mionaideach, nuair a thèid sampallan a chuir air àrd-ùrlar clach-ghràin airson deuchainnean luchdachadh, bidh deformachadh an àrd-ùrlair fhèin seasmhach ge bith dè an taobh às a bheil feachd air a chuir an sàs, agus mar sin a’ seachnadh mearachdan tomhais air adhbhrachadh le anisotropy stiùireadh an stuth gu h-èifeachdach. An coimeas ri sin, tha stuthan meatailteach a’ nochdadh anisotropy mòr mar thoradh air eadar-dhealachaidhean ann an treòrachadh criostail rè giullachd, a bheir droch bhuaidh air cunbhalachd dàta deuchainneach. Mar sin, tha an fheart seo de chlach-ghràin a’ dèanamh cinnteach à cunbhalachd nan suidheachaidhean deuchainneach agus a’ leagail bunait làidir airson ath-aithris dàta a choileanadh.
2. Seasmhachd teirmeach: Seas an aghaidh an eadar-theachd air adhbhrachadh le atharrachaidhean teòthachd
Mar as trice bidh deuchainnean rannsachaidh saidheansail gu math mothachail air teòthachd na h-àrainneachd. Faodaidh eadhon atharrachaidhean beaga ann an teòthachd leudachadh agus crìonadh teirmeach stuthan adhbhrachadh, agus mar sin a’ toirt buaidh air cruinneas tomhais. Tha co-èifeachd leudachaidh teirmeach glè ìosal aig clach-ghràin (4-8 × 10⁻⁶/℃), nach eil ach leth de dh’ iarann tilgte agus aon trian de dh’ aloi alùmanum. Ann an àrainneachd le caochlaideachd teòthachd de ± 5 ℃, tha atharrachadh meud àrd-ùrlar clach-ghràin aon mheatair a dh'fhaid nas lugha na 0.04μm, agus cha mhòr nach gabh dearmad a dhèanamh air sin. Mar eisimpleir, ann an deuchainnean eadar-theachd optigeach, faodaidh cleachdadh àrd-ùrlaran clach-ghràin na buaireadh teòthachd air adhbhrachadh le tòiseachadh is stad innealan-adhair a sgaradh gu h-èifeachdach, agus mar sin a’ dèanamh cinnteach à seasmhachd dàta rè tomhas tonn-fhaid laser agus a’ seachnadh gluasadan eadar-theachd mar thoradh air deformachadh teirmeach, agus mar sin a’ gealltainn deagh cunbhalachd agus coimeasachd dàta aig diofar amannan.
III. Comas sàr-mhath airson casg crith
Anns an àrainneachd obair-lann, tha diofar chreathadh (leithid obrachadh uidheamachd agus gluasad luchd-obrach) nan nithean cudromach a bheir buaidh air toraidhean an deuchainn. Taing dha na feartan maothachaidh àrda aige, tha clach-ghràin air a thighinn gu bhith na sheòrsa de “bhacadh nàdarra”. Faodaidh an structar criostail a-staigh aige lùth crith a thionndadh gu lùth teirmeach gu luath, agus tha an co-mheas maothachaidh aige cho àrd ri 0.05-0.1, a tha mòran nas fheàrr na co-mheas stuthan meatailteach (dìreach mu 0.01). Mar eisimpleir, anns an deuchainn microscopaidh tunail sganaidh (STM), le bhith a’ cleachdadh bonn clach-ghràin, faodar còrr air 90% de chreathadh taobh a-muigh a lughdachadh taobh a-staigh dìreach 0.3 diogan, a’ cumail an astar eadar am probe agus uachdar an t-sampall gu math seasmhach agus mar sin a’ dèanamh cinnteach à cunbhalachd togail ìomhaigh aig ìre atamach. A bharrachd air an sin, faodaidh co-chur an àrd-ùrlar clach-ghràin le siostaman aonaranachd crith leithid fuarain adhair no leathadh magnetach an bacadh crith a lughdachadh tuilleadh chun ìre nanometer, a’ leasachadh cruinneas an deuchainn gu mòr.
Iv. Seasmhachd Cheimigeach agus Earbsachd Fad-ùine
Bidh feum air dearbhadh fad-ùine agus ath-aithrisichte ann an cleachdadh rannsachaidh saidheansail gu tric, agus mar sin tha an riatanas airson seasmhachd stuthan gu sònraichte cudromach. Mar stuth le feartan ceimigeach seasmhach, tha raon fulangas pH farsaing (1-14) aig clach-ghràin, chan eil e ag ath-fhreagairt le riochdairean searbhagach is alcalach cumanta, agus chan eil e a’ leigeil a-mach ianan meatailt. Mar sin, tha e freagarrach airson àrainneachdan iom-fhillte leithid deuchainn-lannan ceimigeach agus seòmraichean glan. Aig an aon àm, tha a chruas àrd (cruas Mohs de 6-7) agus an aghaidh caitheamh sàr-mhath ga dhèanamh nas lugha buailteach do chaitheamh agus deformachadh rè cleachdadh fad-ùine. Tha dàta a’ sealltainn gu bheil an atharrachadh rèidh den àrd-ùrlar clach-ghràin a tha air a bhith ga chleachdadh airson 10 bliadhna ann an institiud rannsachaidh fiosaig sònraichte fhathast fo smachd taobh a-staigh ±0.1μm/m, a’ leagail bunait làidir airson iomradh earbsach a thoirt seachad gu leantainneach.
Mar cho-dhùnadh, bho shealladh meanbh-structair gu coileanadh macrascopach, bidh clach-ghràin gu siostamach a’ cuir às do dhiofar nithean a dh’ fhaodadh a bhith a’ cur bacadh orra le iomadh buannachd leithid isotropy, seasmhachd teirmeach sàr-mhath, comas casg crith èifeachdach, agus seasmhachd cheimigeach air leth. Ann an raon rannsachaidh saidheansail a tha a’ sireadh mionaideachd agus ath-aithris, tha clach-ghràin, leis na buannachdan do-sheachanta aige, air a bhith na fheachd chudromach ann a bhith a’ dèanamh cinnteach à dàta fìor agus earbsach.
Àm puist: 24 Cèitean 2025