Esimerkiksi sirujen valmistuksessa ja tarkkuusmittauksissa materiaalien ominaisuudet määräävät suoraan laitteiden tarkkuuden. Graniitti, jolla on viisi keskeistä ominaisuutta, erottuu metallien, teknisten muovien ja keramiikan kaltaisista materiaaleista ja on tullut huippuluokan laitteiden "kultainen kumppani".
1. Lämpöstabiilius: "Immuuni" lämpötilanvaihteluille
Jokaista 1 ℃:n lämpötilan muutosta kohden ruostumaton teräs laajenee 17 μm/m, alumiiniseos laajenee 23 μm/m, kun taas graniitti laajenee vain 4–8 μm/m. Puolijohdetehtaissa fotolitografiakoneiden toiminnan synnyttämillä korkeilla lämpötiloilla tai ilmastointilaitteiden käynnistyksen ja pysäytyksen välisillä lämpötilaeroilla on lähes merkityksetön vaikutus graniitin mittoihin. Sitä vastoin metallien ja muovien muodonmuutos lämpölaajenemisen ja supistumisen vuoksi voi helposti aiheuttaa tarkkuuskomponenttien virheasentoja.
2. Tärinänkestävyys: Tärinäenergian "nielejä"
Graniitilla on korkea tiheys (2,6–3,1 g/cm³), kovuus Mohsin asteikolla 6–7 ja vaimennussuhde 5–10 kertaa ruostumattomaan teräkseen verrattuna. Tarkkuusmittauslaitteissa se voi vaimentaa 90 % värähtelyenergiasta 0,5 sekunnissa, kun taas metallimateriaaleilla tämä kestää 3–5 sekuntia. Laitteiden toiminnan ja työpajassa työskentelevien henkilöiden liikkeiden aiheuttamat värähtelyt vaikeuttavat graniitin tukemien laitteiden vakautta.
3. Kemiallinen stabiilius: "Itsepäinen" happamassa ja emäksisessä ympäristössä
Kun graniittia liotetaan vahvassa happo- (pH=2) tai vahvassa emäksisessä (pH=12) liuoksessa 1000 tunnin ajan, pinnan korroosioaste on alle 0,01 μm. Ruostumaton teräs on altis happojen ja emästen korroosiolle, alumiiniseos pelkää emäksisiä aineita ja tekniset muovit turpoavat joutuessaan kosketuksiin orgaanisten liuottimien kanssa. Graniitin tiheä rakenne (huokoisuus < 0,1 %) voi myös estää hiukkaskontaminaation, mikä tekee siitä "valitun materiaalin" puolijohdepuhdastiloihin.
4. Käsittely ja kustannukset: Tarkkuuden ja kustannustehokkuuden "tasapainon mestari"
Graniittia voidaan hioa tasaiseksi ≤0,5 μm/m ja pinnan karheudeksi Ra ≤0,05 μm, mutta käsittely kestää suhteellisen kauan. Ruostumaton teräs on helppo käsitellä, mutta se on altis muodonmuutoksille, kun taas keraamit ovat erittäin tarkkoja, mutta kalliita. Nanotarkkuutta tavoittelevissa skenaarioissa graniitin kokonaisvaltainen kustannustehokkuus ylittää huomattavasti muiden materiaalien.
5. Sähkömagneettinen puhtaus: Elektronisten laitteiden "puhtaampi"
Ei-metallisena materiaalina graniitti on ei-magneettinen eikä johtamaton, eikä se häiritse antureita ja elektronisia komponentteja. Metallien sähkönjohtavuus ja magnetismi, teknisten muovien staattinen sähkö ja keraamien dielektrinen häviö ovat kaikki "heikkoja kohtia" tarkkuuslaitteissa, kuten fotolitografialaitteissa ja ydinmagneettisissa resonanssilaitteissa. Graniitti soveltuu kuitenkin täydellisesti sähkömagneettisesti herkkiin ympäristöihin.
Korkean lämpötilan kestävyydestä tärinänkestävyyteen, korroosionestosta sähkömagneettisten häiriöiden nollaan, graniitti on osoittanut kovilla ominaisuuksillaan olevansa korvaamaton "kuningas" tarkkuusteollisuuden alalla.
Julkaisun aika: 20.5.2025