زىچلىق ئاستىدىكى ئېنىقلىقنىڭ سىرى. گرانىت ئاساسلىرى بىلەن چويۇن ئاساسلىرىنىڭ پەرقى: ماتېرىيال ئىلمىنىڭ تەتۈر مەنتىقىسى.

ئېنىقلىق ئىشلەپچىقىرىش ساھەسىدە، «يۇقىرى زىچلىق = كۈچلۈك قاتتىقلىق = يۇقىرى ئېنىقلىق» دېگەن خاتا قاراش كۆپ ئۇچرايدۇ. زىچلىقى 2.6-2.8g/cm³ (چويۇن ئۈچۈن 7.86g/cm³) بولغان گرانىت ئاساسى مىكرومېتىر ياكى ھەتتا نانومېتىرنىڭكىدىن ئېشىپ كېتىدىغان ئېنىقلىققا ئېرىشتى. بۇ «قارشى سېزىمچانلىق» ھادىسىسىنىڭ ئارقىسىدا مىنېرالولوگىيە، مېخانىكا ۋە پىششىقلاپ ئىشلەش تېخنىكىسىنىڭ چوڭقۇر بىرىكمىسى يوشۇرۇنغان. تۆۋەندە ئۇنىڭ ئىلمىي پىرىنسىپلىرى تۆت چوڭ ئۆلچەمدىن تەھلىل قىلىنىدۇ.
1. زىچلىق ≠ قاتتىقلىق: ماتېرىيال قۇرۇلمىسىنىڭ ھەل قىلغۇچ رولى
گرانىتنىڭ «تەبىئىي ھەسەل قېپى» كرىستال قۇرۇلمىسى
گرانىت كۋارتس (SiO₂) ۋە دالا شپاتى (KAlSi₃O₈) قاتارلىق مىنېرال كرىستاللاردىن تەركىب تاپقان بولۇپ، ئۇلار ئىئون/كوۋالېنتلىق باغلىنىش ئارقىلىق زىچ باغلىنىپ، ئۆزئارا چىرمىشىپ كەتكەن ھەسەل ئۇۋىسىغا ئوخشاش قۇرۇلمىنى ھاسىل قىلىدۇ. بۇ قۇرۇلما ئۇنىڭغا ئۆزگىچە ئالاھىدىلىكلەرنى ئاتا قىلىدۇ:

سىقىلىش كۈچى چويۇننىڭكىگە ئوخشايدۇ: 100-200 mpa غا يېتىدۇ (كۈلرەڭ چويۇن ئۈچۈن 100-250 mpa)، ئەمما ئېلاستىكىلىق مودۇلى تۆۋەنرەك (چويۇن ئۈچۈن 160-200 gpa غا سېلىشتۇرغاندا 70-100 gpa)، بۇ دېگەنلىك، كۈچ تەسىرىدە سۇلياۋ دېفورماسىيەگە ئۇچراش ئېھتىماللىقى تۆۋەن.
ئىچكى بېسىمنىڭ تەبىئىي قويۇپ بېرىلىشى: گرانىت يۈز مىليون يىللىق گېئولوگىيەلىك جەريانلاردا قېرىپ كەتكەن، ئىچكى قالدۇق بېسىم نۆلگە يېقىنلىشىدۇ. چويۇن سوۋۇغاندا (سوۋۇتۇش سۈرئىتى > 50℃/s)، 50-100 mpa غىچە بولغان ئىچكى بېسىم پەيدا بولىدۇ، بۇنى سۈنئىي قىزىتىش ئارقىلىق يوقىتىش كېرەك. ئەگەر پىششىقلاپ ئىشلەش تولۇق بولمىسا، ئۇزۇن مۇددەت ئىشلەتكەندە شەكلى ئۆزگىرىپ كېتىدۇ.
2. چويۇننىڭ «كۆپ نۇقسانلىق» مېتال قۇرۇلمىسى
چويۇن تۆمۈر-كاربون قېتىشمىسى بولۇپ، ئۇنىڭ ئىچىدە گرافىت پارچىلىنىش، تۆشۈكچىلىك ۋە كىچىكلەش قاتارلىق كەمتۈكلۈكلەر بار.

گرافىت پارچىلىنىش ماترىتسىسى: پارچىلىق گرافىت ئىچكى «مىكرو يېرىقلارغا» باراۋەر بولۇپ، چويۇننىڭ ئەمەلىي يۈك كۆتۈرۈش كۆلىمىنى %30-%50 ئازايتىدۇ. سىقىلىش كۈچى يۇقىرى بولسىمۇ، ئېگىلىش كۈچى تۆۋەن (پەقەت سىقىلىش كۈچىنىڭ 1/5-1/10 قىسمى)، ھەمدە يەرلىك بېسىمنىڭ قويۇقلۇقى سەۋەبىدىن يېرىلىشقا مايىل.
زىچلىقى يۇقىرى، ئەمما ماسسا تەقسىملىنىشى تەكشى ئەمەس: چويۇننىڭ تەركىبىدە %2 تىن %4 كىچە كاربون بار. قۇيۇش جەريانىدا، كاربون ئېلېمېنتلىرىنىڭ ئايرىلىشى زىچلىقنىڭ ئۆزگىرىشىنى ± %3 كە يەتكۈزىدۇ، گرانىتنىڭ مىنېرال تەقسىملىنىشىنىڭ بىردەكلىكى %95 تىن ئېشىپ، قۇرۇلمىنىڭ مۇقىملىقىنى كاپالەتلەندۈرىدۇ.
ئىككىنچىدىن، تۆۋەن زىچلىقنىڭ ئېنىقلىق ئەۋزەللىكى: ئىسسىقلىق ۋە تىترەشنى قوش باستۇرۇش
ئىسسىقلىق دېفورماسىيەسىنى كونترول قىلىشنىڭ «ئۆزگىچە ئەۋزەللىكى»
ئىسسىقلىق كېڭىيىش كوئېففىتسېنتى زور دەرىجىدە ئوخشىمايدۇ: گرانىت 0.6-5×10⁻⁶/℃، چويۇن بولسا 10-12×10⁻⁶/℃. مىسال قىلىپ 10 مېتىرلىق ئاساسنى ئالساق. تېمپېراتۇرا 10℃ ئۆزگەرگەندە:
گرانىتنىڭ كېڭىيىشى ۋە قىسقىرىشى: 0.06-0.5mm
چويۇننىڭ كېڭىيىشى ۋە قىسقىرىشى: 1-1.2mm
بۇ پەرق تېمپېراتۇرا كونترول قىلىنىدىغان مۇھىتتا (مەسىلەن، يېرىم ئۆتكۈزگۈچ سېخىدا ±0.5℃) گرانىتنى دېگۈدەك «نۆل دېفورماسىيە» گە ئايلاندۇرىدۇ، چويۇن بولسا قوشۇمچە ئىسسىقلىق تولۇقلاش سىستېمىسىغا ئېھتىياجلىق بولىدۇ.
ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى پەرقى: گرانىتنىڭ ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى 2-3W/(m · K) بولۇپ، بۇ پەقەت چويۇننىڭ (50-80W/(m · K)) ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقىنىڭ 1/20-1/30 قىسمىغا تەڭ. ئۈسكۈنىلەرنى قىزىتىش ئەھۋاللىرىدا (مەسىلەن، ماتورنىڭ تېمپېراتۇرىسى 60℃ غا يەتكەندە)، گرانىتنىڭ يۈزەكى تېمپېراتۇرا گرادىيېنتى 0.5℃/m دىن تۆۋەن بولىدۇ، چويۇننىڭكى بولسا 5-8℃/m غا يېتىشى مۇمكىن، بۇ يەرلىك كېڭىيىشنىڭ تەكشى بولماسلىقىغا ۋە يېتەكلەش رېلىسىنىڭ تۈزلىكىگە تەسىر كۆرسىتىدۇ.
2. تىترەشنى باستۇرۇشنىڭ «تەبىئىي سۈمۈرۈش» ئۈنۈمى
ئىچكى دان چېگراسى ئېنېرگىيەسىنىڭ تارقىلىش مېخانىزمى: گرانىت كىرىستاللىرى ئارىسىدىكى مىكرو سۇنۇشلار ۋە دان چېگراسىنىڭ سىيرىلىشى تىترەش ئېنېرگىيەسىنى تېز سۈرئەتتە تارقىتىۋېتىدۇ، سۇسلاشتۇرۇش نىسبىتى 0.3-0.5 (چويۇندا بولسا پەقەت 0.05-0.1). تەجرىبىدە 100Hz تىترەشتە:
گرانىتنىڭ ئامپلىتۇدىسىنىڭ %10 گىچە پارچىلىنىشى ئۈچۈن 0.1 سېكۇنت ۋاقىت كېتىدۇ.
چويۇننى پىشۇرۇش 0.8 سېكۇنت ۋاقىت ئالىدۇ
بۇ پەرق گرانىتنىڭ يۇقىرى سۈرئەتلىك ھەرىكەتلىنىدىغان ئۈسكۈنىلەردە (مەسىلەن، قاپلاش بېشىنى 2 مېتىر/سېكۇنت سۈرەتكە تارتىش قاتارلىق ئۈسكۈنىلەردە) دەرھال مۇقىملىشىشىغا شارائىت يارىتىپ، «تىترەش ئىزلىرى» نىڭ نۇقسانىدىن ساقلىنىشقا ياردەم بېرىدۇ.
ئىنېرتسىيەلىك ماسسىنىڭ تەتۈر تەسىرى: تۆۋەن زىچلىق دېگەنلىك، ماسسىنىڭ ئوخشاش ھەجىمدە كىچىكرەك بولۇشى، ھەرىكەتلىنىدىغان قىسىمنىڭ ئىنېرتسىيە كۈچى (F=ma) ۋە ھەرىكەتلەندۈرگۈچ كۈچى (p=mv) تۆۋەنرەك بولۇشىنى بىلدۈرىدۇ. مەسىلەن، 10 مېتىرلىق گرانىت گانترى رامكىسى (12 توننا ئېغىرلىقتىكى) چويۇن رامكىسىغا (20 توننا) سېلىشتۇرغاندا 1.5G غا تېزلەنگەندە، ھەرىكەتلەندۈرگۈچ كۈچ تەلىپى %40 تۆۋەنلەيدۇ، قوزغىتىش-توختىتىش تەسىرى تۆۋەنلەيدۇ، ھەمدە ئورۇن بەلگىلەش توغرىلىقى تېخىمۇ ياخشىلىنىدۇ.

III. بىر تەرەپ قىلىش تېخنىكىسىنىڭ «زىچلىققا باغلىق ئەمەس» ئېنىقلىقىدىكى بۆسۈش.
1. ئىنتايىن ئېنىق بىر تەرەپ قىلىشقا ماسلىشىشچانلىقى
سىلىقلاش ۋە پارقىراقلاشتۇرۇشنى «كرىستال دەرىجىلىك» كونترول قىلىش: گرانىتنىڭ قاتتىقلىقى (موھس ئۆلچىمى بويىچە 6-7) چويۇننىڭكىدىن (موھس ئۆلچىمى بويىچە 4-5) يۇقىرى بولسىمۇ، ئۇنىڭ مىنېرال قۇرۇلمىسى بىردەك بولۇپ، ئالماس سۈرتۈش + ماگنىت رېئولوگىيەلىك سىلىقلاش ئارقىلىق ئاتوم جەھەتتىن چىقىرىۋېتىلىدۇ (بىر قېتىملىق سىلىقلاش قېلىنلىقى < 10nm)، ھەمدە يۈزەكى پۇختىلىقى Ra 0.02μm غا يېتىدۇ (ئەينەك دەرىجىسى). قانداقلا بولمىسۇن، چويۇندا گرافىت يۇمشاق زەررىچىلىرىنىڭ بولۇشى سەۋەبىدىن، سىلىقلاش جەريانىدا «پۇل چىقىرىش ئۈنۈمى» كۆرۈلىدۇ، يۈزەكى پۇختىلىقىنىڭ Ra 0.8μm دىن تۆۋەن بولۇشى تەس.
CNC پىششىقلاپ ئىشلەشنىڭ «تۆۋەن بېسىم» ئەۋزەللىكى: گرانىتنى پىششىقلاپ ئىشلەشتە، كېسىش كۈچى پەقەت قۇيۇلغان تۆمۈرنىڭكىنىڭ 1/3 قىسمىغا تەڭ (زىچلىقى تۆۋەن ۋە ئېلاستىكىلىق مودۇلى كىچىك بولغاچقا)، بۇ ئايلىنىش سۈرئىتىنى (مىنۇتىغا 100،000 ئايلىنىش) ۋە يەم بېرىش سۈرئىتىنى (مىنۇتىغا 5000 مىللىمېتىر) يۇقىرى كۆتۈرۈشكە شارائىت يارىتىپ، قورالنىڭ ئۇپراش سۈرئىتىنى ئازايتىپ، پىششىقلاپ ئىشلەش ئۈنۈمىنى ئاشۇرىدۇ. بەش ئوقلۇق پىششىقلاپ ئىشلەش ئەھۋالىدا كۆرسىتىلىشىچە، گرانىت يېتەكلىگۈچ رېلىس ئويمانلىرىنىڭ پىششىقلاپ ئىشلەش ۋاقتى قۇيۇلغان تۆمۈرگە قارىغاندا %25 قىسقا، توغرىلىق دەرىجىسى ± 2μm غا ئۆستۈرۈلگەن.
2. يىغىش خاتالىقىنىڭ «يىغىلىش ئۈنۈمى»دىكى پەرقلەر
زاپچاس ئېغىرلىقىنىڭ تۆۋەنلىشىنىڭ زەنجىرسىمان رېئاكسىيەسى: تۆۋەن زىچلىقتىكى ئاساس بىلەن بىرلەشتۈرۈلگەن ماتور ۋە يېتەكلىگۈچ رېلىس قاتارلىق زاپچاسلارنى بىرلا ۋاقىتتا يېنىكلىتىشكە بولىدۇ. مەسىلەن، سىزىقلىق ماتورنىڭ قۇۋۋىتى %30 تۆۋەنلىگەندە، ئۇنىڭ ئىسسىقلىق ھاسىل قىلىشى ۋە تىترىشىمۇ شۇنىڭغا ئاساسەن تۆۋەنلەيدۇ، بۇ «ئېنىقلىقنىڭ ياخشىلىنىشى - ئېنېرگىيە سەرپىياتىنىڭ تۆۋەنلىشى» نىڭ ئاكتىپ دەۋرىنى شەكىللەندۈرىدۇ.
ئۇزۇن مۇددەتلىك ئېنىقلىق ساقلاش: گرانىتنىڭ چىرىشكە چىدامچانلىقى چويۇننىڭكىدىن 15 ھەسسە يۇقىرى (كۋارتس كىسلاتا ۋە ئىشقارنىڭ ئېروزىيەسىگە چىداملىق). يېرىم ئۆتكۈزگۈچ كىسلاتالىق تۇمان مۇھىتىدا، 10 يىل ئىشلىتىلگەندىن كېيىنكى يۈزەكى پۇختىلىق ئۆزگىرىشى 0.02μm دىن تۆۋەن بولىدۇ، چويۇننى ھەر يىلى ئېزىپ رېمونت قىلىش كېرەك، يىغىلىش خاتالىقى ±20μm.
IV. سانائەت دەلىللىرى: تۆۋەن زىچلىقنىڭ ئەڭ ياخشى مىسالى ≠ تۆۋەن ئىقتىدار
يېرىم ئۆتكۈزگۈچ سىناق ئۈسكۈنىلىرى
بەلگىلىك بىر ۋافېر تەكشۈرۈش سۇپىسىنىڭ سېلىشتۇرما سانلىق مەلۇماتلىرى:

2. ئېنىق ئوپتىكىلىق ئەسۋابلار
NASA نىڭ James Webb تېلېسكوپىنىڭ ئىنفىرا قىزىل نۇرلۇق تەكشۈرۈش قاپقىقى گرانىتتىن ياسالغان. دەل ئۇنىڭ تۆۋەن زىچلىقى (سۈنئىي ھەمراھ يۈكىنى ئازايتىش) ۋە تۆۋەن ئىسسىقلىق كېڭىيىشى (-270℃ نىڭ ئىنتايىن تۆۋەن تېمپېراتۇرىسىدا مۇقىم) ئارقىلىق نانو دەرىجىلىك ئوپتىكىلىق تەڭشەش توغرىلىقىغا كاپالەتلىك قىلىنىدۇ، شۇنىڭ بىلەن بىر ۋاقىتتا، تۆۋەن تېمپېراتۇرىدا چويۇننىڭ مۇرتقا بولۇپ كېتىش خەۋپى يوقىتىلىدۇ.
خۇلاسە: ماتېرىيال ئىلمىدىكى «ئادەتتىكى ئەقىلگە قارشى» يېڭىلىق يارىتىش
گرانىت ئاساسلىرىنىڭ ئېنىقلىق ئەۋزەللىكى ئاساسەن «قۇرۇلمىنىڭ بىردەكلىكى > زىچلىقى، ئىسسىقلىق سوقۇلۇشىنىڭ مۇقىملىقى > ئاددىي قاتتىقلىق» نىڭ ماتېرىيال مەنتىقىسىدىكى غەلىبىسىدە. ئۇنىڭ تۆۋەن زىچلىقى ئاجىز نۇقتىغا ئايلىنىپ قالماي، يەنە ئىنېرتسىيەنى ئازايتىش، ئىسسىقلىق كونترول قىلىشنى ئەلالاشتۇرۇش ۋە ئىنتايىن ئېنىق پىششىقلاپ ئىشلەشكە ماسلىشىش قاتارلىق تەدبىرلەر ئارقىلىق ئېنىقلىقتا سەكرەش ھاسىل قىلدى. بۇ ھادىسە ئېنىقلىق ئىشلەپچىقىرىشنىڭ ئاساسلىق قانۇنىنى ئاشكارىلايدۇ: ماتېرىيال خۇسۇسىيىتى ئاددىي بىر كۆرسەتكۈچلەرنىڭ توپلىنىشى ئەمەس، بەلكى كۆپ ئۆلچەملىك پارامېتىرلارنىڭ ئومۇميۈزلۈك تەڭپۇڭلۇقى. نانوتېخنىكا ۋە يېشىل ئىشلەپچىقىرىشنىڭ تەرەققىياتىغا ئەگىشىپ، تۆۋەن زىچلىقتىكى ۋە يۇقىرى ئىقتىدارلىق گرانىت ماتېرىياللىرى سانائەتنىڭ «ئېغىر» ۋە «يېنىك»، «قاتتىق» ۋە «ئەلاستىكىلىق» قارىشىنى قايتىدىن ئېنىقلاپ، يۇقىرى دەرىجىلىك ئىشلەپچىقىرىش ئۈچۈن يېڭى يوللارنى ئاچماقتا.