Inden for præcisionsfremstilling og avanceret videnskabelig forskning er valget af base for præcisions statisk trykluftflydende platforme den afgørende faktor for dens ydeevne. Præcisionsbase af granit og keramisk base har deres egne karakteristika, der viser forskellige fordele og egenskaber inden for stabilitet, nøjagtighedsvedligeholdelse, holdbarhed og så videre.
Stabilitet: Naturlig struktur versus syntetisk
Efter en lang geologisk overgang er granit tæt sammenflettet med kvarts, feldspat og andre mineraler, hvilket danner en tæt og ensartet struktur. Stillet over for ekstern vibrationsinterferens, såsom den stærke vibration, der genereres af driften af storstilet udstyr i fabriksværkstedet, kan granitbasen effektivt blokere og dæmpe, hvilket kan reducere vibrationsamplituden af den præcise statiske trykluftflydende platform med mere end 80%, hvilket giver et stabilt driftsgrundlag for platformen for at sikre jævn bevægelse i højpræcisionsbehandling eller detektion. For eksempel kan en stabil granitbase i litografiprocessen til fremstilling af halvlederchips sikre nøjagtig drift af chiplitografiudstyr og opnå højpræcisionskarakterisering af chipmønstre.
Den keramiske base er fremstillet ved kunstig syntese og avanceret teknologi, og dens indre struktur er også ensartet og har gode vibrationsdæmpende egenskaber. Når den håndterer generelle vibrationer, kan den skabe et stabilt arbejdsmiljø for præcisions statisk trykluftflydende platforme. Imidlertid er dens vibrationsdæmpningsevne lidt ringere end granitbasens, og det er vanskeligt at reducere vibrationsforstyrrelser til det samme lave niveau, hvilket kan have en vis indflydelse på platformens ultrapræcisionsbevægelse.
Præcisionsfastholdelse: lav udvidelse af naturlige fordele og kunstig kontrol af præcision
Granit er kendt for sin meget lave termiske udvidelseskoefficient, normalt på 5-7 × 10⁻⁶/℃. I temperaturudsvingende miljøer ændrer størrelsen af granitbasen sig meget lidt. Inden for astronomi er den præcise statiske trykluftsflydeplatform til finjustering af teleskoplinsen parret med granitbasen. Selv med betydelig temperaturforskel mellem dag og nat kan det sikre, at linsens positioneringsnøjagtighed opretholdes på submikronniveau, hvilket hjælper astronomer med at indfange den subtile dynamik i fjerne himmellegemer.
Keramiske materialer er fremragende med hensyn til termisk stabilitet, og den termiske udvidelseskoefficient for nogle højtydende keramikmaterialer kan være så lav som næsten nul og kan reguleres præcist gennem formulering og proces. I noget temperaturfølsomt højpræcisionsmåleudstyr kan den keramiske base opretholde en stabil størrelse, når temperaturen ændres, hvilket sikrer præcisionen af bevægelsen af den præcise statiske trykluftflydende platform. Dens langsigtede nøjagtighedsstabilitet i praktiske anvendelser påvirkes dog af faktorer som materialeældning og skal verificeres yderligere.
Holdbarhed: Natursten med høj hårdhed og korrosionsbestandige syntetiske materialer
Granithårdheden er høj, Mohs-hårdheden kan nå 6-7, hvilket giver god slidstyrke. I materialevidenskabelige laboratorier anvendes den ofte anvendte præcisions statiske trykluftsflydeplatform. Dens granitbase kan effektivt modstå langvarigt friktionstab. Sammenlignet med en almindelig base kan platformens vedligeholdelsescyklus forlænges med mere end 50%, reducere udstyrets vedligeholdelsesomkostninger og sikre kontinuiteten i det videnskabelige forskningsarbejde. Granitmateriale er dog relativt sprødt, og der er risiko for brud ved utilsigtet stød.
Den keramiske base er ikke kun hård, men har også fremragende korrosionsbestandighed. I industrielle miljøer, hvor der er risiko for kemisk korrosion, såsom præcisions-hydrostatiske luftfloatplatforme i inspektionsudstyr til kemiske produkter, modstår keramiske baser ætsende gasser eller væsker og bevarer overfladens integritet og mekaniske egenskaber i lang tid. I ekstreme miljøer, såsom høj luftfugtighed, er den keramiske bases ydeevnestabilitet bedre end granitbasens.
Produktionsomkostninger og forarbejdningsvanskeligheder: Udfordringen med minedrift af natursten og den tekniske tærskel for kunstig syntese
Minedrift og transport af granitråmaterialer er komplekst, og forarbejdningen kræver meget avanceret udstyr og teknologi. På grund af dens høje hårdhed og sprødhed er skæring, slibning, polering og andre processer tilbøjelige til at kollapse, revne og høj skrotprocent, hvilket resulterer i høje produktionsomkostninger.
Fremstilling af keramiske baser er afhængig af avanceret syntese- og præcisionsbearbejdningsteknologi. Fra råmaterialeforberedelse, støbning til sintring skal hvert trin kontrolleres præcist. Tidlig forskning og udvikling samt investeringer i udstyr er enorme og har en høj teknisk tærskel. Men med udvidelsen af produktionsskalaen forventes omkostningerne at blive reduceret, og det har et omkostningseffektivt potentiale i avancerede applikationer.
Samlet set klarer præcisionsbaser af granit sig godt med hensyn til generel stabilitet og konventionel holdbarhed, mens keramiske baser har unikke fordele i ekstrem temperaturtilpasningsevne og korrosionsbestandighed. Valget af base bør baseres på det specifikke anvendelsesscenarie, miljøforholdene og omkostningsbudgettet for den præcise statiske trykluftflydeplatform.
Udsendelsestidspunkt: 10. april 2025