في مجالات مثل تصنيع الرقائق والقياس الدقيق، تُحدد خصائص المواد دقة المعدات بشكل مباشر. يتميز الجرانيت، بخصائصه الأساسية الخمس، عن مواد أخرى مثل المعادن والبلاستيك الهندسي والسيراميك، وأصبح "الشريك الأمثل" للمعدات المتطورة.
1. الاستقرار الحراري: "المناعة" ضد تقلبات درجات الحرارة
مع كل تغير في درجة الحرارة درجة مئوية واحدة، يتمدد الفولاذ المقاوم للصدأ بمقدار 17 ميكرومتر/متر، وتتمدد سبيكة الألومنيوم بمقدار 23 ميكرومتر/متر، بينما يتمدد الجرانيت بمقدار 4-8 ميكرومتر/متر فقط. في مصانع أشباه الموصلات، يكون لدرجات الحرارة العالية الناتجة عن تشغيل آلات الطباعة الضوئية أو فروق درجات الحرارة بين بدء تشغيل مكيفات الهواء وإيقافها تأثير ضئيل جدًا على أبعاد الجرانيت. في المقابل، يمكن أن يؤدي تشوه المعادن والبلاستيك الناتج عن التمدد والانكماش الحراريين بسهولة إلى عدم محاذاة المكونات الدقيقة.
2. مقاومة الاهتزاز: "مُلتهم" طاقة الاهتزاز
يتميز الجرانيت بكثافة عالية (2.6-3.1 غ/سم³)، وصلابته التي تتراوح بين 6 و7 على مقياس موس، ونسبة تخميده التي تتراوح بين 5 و10 أضعاف نسبة الفولاذ المقاوم للصدأ. في أجهزة القياس الدقيقة، يمكنه تخفيف 90% من طاقة الاهتزاز خلال 0.5 ثانية، بينما تتطلب المواد المعدنية من 3 إلى 5 ثوانٍ. يصعب على الاهتزازات الناتجة عن تشغيل المعدات وحركة العاملين في الورشة زعزعة استقرار المعدات التي يدعمها الجرانيت.
3. الاستقرار الكيميائي: "الثبات" في البيئات الحمضية والقلوية
عند نقع الجرانيت في محلول حمضي قوي (pH=2) أو قلوي قوي (pH=12) لمدة 1000 ساعة، تكون نسبة تآكل السطح أقل من 0.01 ميكرومتر. الفولاذ المقاوم للصدأ عرضة للتآكل بفعل الأحماض والقلويات، وسبائك الألومنيوم تخاف من المواد القلوية، والبلاستيك الهندسي ينتفخ عند تعرضه للمذيبات العضوية. كما أن بنية الجرانيت الكثيفة (مساميته <0.1%) تمنع تلوث الجسيمات، مما يجعله المادة المثالية لغرف أشباه الموصلات النظيفة.
4. المعالجة والتكلفة: "سيد التوازن" بين الدقة والأداء من حيث التكلفة
يمكن طحن الجرانيت حتى يصل إلى استواء ≤0.5 ميكرومتر/متر وخشونة سطح Ra ≤0.05 ميكرومتر، إلا أن المعالجة تستغرق وقتًا طويلاً نسبيًا. الفولاذ المقاوم للصدأ سهل المعالجة ولكنه عرضة للتشوه، بينما يتميز السيراميك بدقة عالية ولكنه باهظ الثمن. في الحالات التي تتطلب دقة النانو، يتفوق أداء الجرانيت الشامل من حيث التكلفة على أداء المواد الأخرى بكثير.
5. النقاء الكهرومغناطيسي: "منظف" الأجهزة الإلكترونية
بما أن الجرانيت مادة غير معدنية، فهو غير مغناطيسي وغير موصل للكهرباء، ولا يتداخل مع المستشعرات والمكونات الإلكترونية. وتُعتبر الموصلية الكهربائية والمغناطيسية للمعادن، والكهرباء الساكنة للبلاستيك الهندسي، وفقدان العازل للسيراميك، نقاط ضعف في مواجهة المعدات الدقيقة مثل آلات الطباعة الضوئية وأجهزة الرنين المغناطيسي النووي. ومع ذلك، يُعد الجرانيت مناسبًا تمامًا للبيئات الحساسة للمجالات الكهرومغناطيسية.
من مقاومة درجات الحرارة العالية إلى مقاومة الاهتزاز، ومن منع التآكل إلى عدم وجود أي تداخل كهرومغناطيسي، أثبت الجرانيت بخصائصه القوية أنه في مجال التصنيع الدقيق، هو "الملك" الذي لا يمكن الاستغناء عنه.
وقت النشر: ٢٠ مايو ٢٠٢٥