Anns na prìomh obair-lannan san t-saoghal, ge bith an e lorg stuthan nanosgèile, calabrachadh phàirtean optigeach mionaideach, no tomhas meanbh-structar sliseagan leth-chonnsachaidh a th’ ann, tha riatanasan cha mhòr teann ann airson cruinneas agus seasmhachd iomraidhean tomhais. Tha oir dhìreach clach-ghràin, leis a’ choileanadh air leth aige, air a bhith mar a’ chiad roghainn airson mòran obair-lannan. An coimeas ri uachdaran iomraidh iarainn-tilgte traidiseanta, faodar a sheasmhachd mionaideach a leasachadh suas ri 300%, a tha stèidhichte air fianais saidheansail dhomhainn agus dearbhadh practaigeach.
1. Is e feartan stuthan a tha a’ dearbhadh bunait mionaideachd
Ged a tha cruas sònraichte ann, tha lochdan nàdarra ann an iarann teilgte mar stuth uachdar iomraidh traidiseanta. Tha an co-èifeachd leudachaidh teirmeach aige timcheall air 12 × 10⁻⁶/℃. Fo na h-àrainneachdan caochlaideachd teòthachd cumanta san obair-lann (leithid eadar-dhealachadh teòthachd 5℃ air adhbhrachadh le tòiseachadh is stad innealan-adhair), faodaidh uachdar iomraidh iarainn teilgte 1 meatair a dh'fhaid atharrachadh meudach de 60μm fhaighinn. A bharrachd air an sin, tha structaran grafait flake taobh a-staigh iarann teilgte. Tha cleachdadh fad-ùine buailteach do dùmhlachd cuideam, agus mar thoradh air sin bidh lùghdachadh mean air mhean ann an rèidhlean a’ phlèana iomraidh. Bidh an seòrsa deformachadh teirmeach agus atharrachadh structarail seo ag adhbhrachadh claonaidhean siostamach anns an dàta tomhais, a bheir buaidh mhòr air cruinneas nan toraidhean deuchainneach.
An coimeas ri sin, chan eil co-èifeachd leudachaidh teirmeach oir dhìreach clach-ghràin ach (4-8) ×10⁻⁶/℃, a tha nas lugha na trian de cho-èifeachd leudachaidh teirmeach iarann-tilgte. Fo an aon eadar-dhealachadh teòthachd de 5℃, chan eil an t-atharrachadh meud ann am meud oir dhìreach clach-ghràin 1-meatair a dh'fhaid ach 20-40 μm. Tha clach-ghràin air a chruthachadh le criostalachadh mèinnirean leithid grian-chlach agus feldspar. Tha structar dùmhail agus aonfhoirmeil aige agus chan eil duilgheadas ann le dùmhlachd cuideam a-staigh. Às deidh billeanan de bhliadhnaichean de phròiseasan geòlais, tha clach-ghràin air fàs sean gu nàdarrach agus cha bhith e a’ deformachadh mar iarann-tilgte thar ùine, a’ dèanamh cinnteach à seasmhachd fad-ùine a’ phlèana iomraidh bho bhrìgh an stuth.
San dàrna àite, bidh an teicneòlas giullachd a’ coileanadh cruinneas fìor àrd
Rè giullachd uachdaran iomraidh iarainn-theilgte, air sgàth cuingealachaidhean feartan stuthan, mar as trice chan urrainn don chruinneas rèidh ruighinn ach ± 5-10 μm. A bharrachd air an sin, tha uachdar iarainn-theilgte buailteach do oxidation agus meirgeadh, agus mar sin feumar cumail suas agus bleith cunbhalach. Bheir gach bleith buaidh air cruinneas tùsail an uachdair iomraidh.
Bidh oir dìreach clach-ghràin a’ cleachdadh teicneòlas bleith àrd-chruinneas agus tha e air a chur còmhla ri teicneòlas giullachd smachd àireamhach adhartach. Faodar an rèidhleanachd a smachdachadh taobh a-staigh ± 1-3 μm, agus faodaidh cuid de thoraidhean àrd-inbhe ruighinn eadhon ± 0.5μm. Tha cruas an uachdair aige a’ ruighinn 6 gu 7 air sgèile Mohs, agus tha an aghaidh caitheamh aige 3 gu 5 uiread nas motha na iarann teilgte. Chan eil e furasta a sgrìobadh no a chaitheamh. Eadhon às deidh cleachdadh fad-ùine, faodaidh cruinneas uachdar an oir dìreach clach-ghràin fuireach seasmhach, a’ cur às don fheum air calabrachadh agus cumail suas tric, a’ lughdachadh cosgais cleachdaidh agus cosgais ùine an obair-lann gu mòr.
III. Bidh atharrachadh àrainneachdail a’ dèanamh cinnteach à tomhas seasmhach
Tha àrainneachd an obair-lann iom-fhillte agus caochlaideach. Faodaidh factaran leithid taiseachd, crith agus bacadh electromagnetic buaidh a thoirt air cruinneas an tomhais. Tha uachdar iomraidh iarainn-theilgte buailteach do mheirg ann an àrainneachd tais, agus mar thoradh air sin bidh garbhlachd an uachdair ag àrdachadh agus a’ toirt buaidh air cruinneas conaltraidh a’ phròba tomhais. Aig an aon àm, faodaidh magnetachd iarainn-theilgte bacadh a chur air obrachadh uidheamachd tomhais dealanach mionaideach.
Is e stuth neo-mheatailteach, neo-mhagnaiteach agus neo-ghiùlaineach a th’ ann an oir dhìreach clach-ghràin, agus cha chuir e bacadh air innealan dealanach. Tha an ìre gabhail a-steach uisge aige nas lugha na 0.1%, agus faodaidh e fhathast coileanadh seasmhach a chumail suas ann an àrainneachd àrd-taiseachd. A bharrachd air an sin, faodaidh feartan maothachaidh sònraichte clach-ghràin crithidhean àrainneachdail a ghabhail a-steach gu h-èifeachdach agus buaireadh bhon taobh a-muigh a lughdachadh. Mar eisimpleir, ann an obair-lann faisg air ionnstramaidean agus uidheamachd mòr-sgèile, faodaidh oir dhìreach clach-ghràin còrr air 90% de lùth a’ chreathaidh a lughdachadh taobh a-staigh aon diog, agus feumaidh uachdar iomraidh iarainn-tilgte 3 gu 5 diogan. Leigidh seo leis an oir dhìreach clach-ghràin iomradh seasmhach a thoirt seachad airson tomhas eadhon ann an àrainneachdan iom-fhillte.
Ceithir. Tha dàta fìor a’ dearbhadh buannachdan coileanaidh
Rinn obair-lann leth-chonnsachaidh eadar-nàiseanta ainmeil deuchainn choimeasach fad-ùine air uachdaran iomraidh iarainn-theilgte agus clach-ghràin: Rè an deuchainn tomhais a mhair 30 latha agus a mhair 8 uairean a-thìde gach latha, ràinig mearachd tomhais cruinnichte an uidheim a bha a’ cleachdadh uachdar iomraidh an iarainn-theilgte ±45μm. Chan eil mearachd cruinnichte aig an uidheam a bha a’ cleachdadh oir dhìreach clach-ghràin ach ±15μm, agus tha an leasachadh ann an seasmhachd mionaideachd cho àrd ri 300%. Chaidh toraidhean deuchainneach coltach ris a dhearbhadh a-rithist is a-rithist ann an prìomh obair-lannan ann an grunn raointean leithid saidheans stuthan agus innleadaireachd optigeach, a’ dearbhadh tuilleadh cho do-sheachanta ‘s a tha oir dhìreach clach-ghràin ann an tomhas àrd-chruinneas.
Mar cho-dhùnadh, tha an oir dhìreach clach-ghràin air a dhol thairis air uachdar iomraidh iarainn-tilgte gu mòr air sgàth a thrì buannachdan a thaobh feartan stuthan, teicneòlas giullachd agus comas atharrachadh àrainneachdail. Chan e a-mhàin gu bheil an leasachadh 300% aige ann an seasmhachd mionaideachd a’ toirt seachad slat-tomhais tomhais earbsach do obair-lannan ach cuideachd a’ leagail bunait làidir airson leasachadh rannsachadh saidheansail ùr-nodha agus teicneòlas saothrachaidh mionaideach. Is e seo dìreach am prìomh adhbhar a tha prìomh obair-lannan an t-saoghail air oirean dìreach clach-ghràin a thaghadh.
Àm puist: 19 Cèitean 2025