I le matata o le gaosiga sa'o, o le manatu sese masani o le "maualuga o le mafiafia = malosi o le ma'a'a = maualuga le sa'o". O le fa'avae granite, fa'atasi ai ma le mafiafia o le 2.6-2.8g/cm³ (7.86g/cm³ mo le u'amea u'amea), ua ausia se sa'o e sili atu nai lo micrometers po'o nanometers. I tua atu o lenei mea "e le masani ai" o lo'o i ai le galulue fa'atasi loloto o mineralogy, mekanika ma metotia fa'agasologa. O mea nei o lo'o iloiloina ai ona mataupu fa'asaienisi mai itu tetele e fa.
1. Mafiafia ≠ Ma'a'a: O le matafaioi taua o le fausaga o meafaitino
O le fausaga tioata "honeycomb masani" o le granite
O le Granite e faia i tioata minerale e pei o le quartz (SiO₂) ma le feldspar (KAlSi₃O₈), ia e pipii vavalalata e ala i ni fusi ionic/covalent, ma fausia ai se fausaga e pei o le honeycomb e fesoʻotaʻi. O lenei fausaga e maua ai ni uiga tulaga ese:
O le malosi o le u'amea e tutusa ma le malosi o le u'amea lafoa'i: e o'o atu i le 100-200 mpa (100-250 mpa mo le u'amea lafoa'i efuefu), ae o le modulus elastic e maualalo (70-100 gpa vs 160-200 gpa mo le u'amea lafoa'i), o lona uiga e itiiti le ono o'o i ai o le fa'aleagaina o le palasitika pe a fa'amalosia.
Fa'asa'olotoina fa'alenatura o le atuatuvale i totonu: Ua leva ona matua le granite i le tele o tausaga o faiga fa'ale-geolosi, ma ua latalata atu le atuatuvale i totonu i le leai. A fa'amālūlūina le u'amea (fa'atasi ai ma le fua fa'amālūlūina > 50℃/s), e mafua mai le atuatuvale i totonu e o'o atu i le 50-100 mpa, lea e mana'omia ona ave'esea e ala i le fa'a'aisa fa'apitoa. Afai e le mae'a lelei le togafitiga, e faigofie ona fa'aleagaina pe a fa'aaogaina mo se taimi umi.
2. O le fausaga u'amea "e tele ona fa'aletonu" o le u'amea lafoa'i
O le u'amea fa'apala o se u'amea fa'a'au'au kaponi ma le u'amea, ma e iai ona fa'aletonu e pei o le karapitite manifinifi, pu ma le porosity fa'aitiitia i totonu.
O le matā'upu fa'aputuga o le kalafite: E tutusa le kalafite ma ni "ma'a laiti" i totonu, ma i'u ai i le 30%-50% le fa'aitiitia o le vaega moni o le u'amea e amoina le avega. E ui ina maualuga le malosi o le fa'apipi'iina, ae maualalo le malosi o le flexural (na'o le 1/5-1/10 o le malosi o le fa'apipi'iina), ma e faigofie ona malepe ona o le fa'atupula'ia o le atuatuvale i le lotoifale.
Maualuga le mafiafia ae le tutusa le tufatufaina o le mamafa: O le u'amea ua faia i le u'amea e iai le 2% i le 4% o le kaponi. I le taimi o le faia i le u'amea, o le vavae'eseina o elemene kaponi e mafai ona mafua ai le fesuisuia'i o le mafiafia e ±3%, ae o le granite e tutusa le tufatufaina o minerale e silia ma le 95%, ma mautinoa ai le mautu o le fausaga.
Lua, o le lelei sa'o o le maualalo o le mafiafia: taofiofia faalua o le vevela ma le gatete
O le "lelei fa'alenatura" o le puleaina o le fa'aleagaina o le vevela
E matuā eseese lava le fua fa'atatau o le fa'alauteleina o le vevela: o le granite e 0.6-5×10⁻⁶/℃, ae o le u'amea e 10-12×10⁻⁶/℃. Se'i fai ma fa'ata'ita'iga le fa'avae e 10-mita. Pe a suia le vevela i le 10℃:
Fa'alauteleina ma le fa'apu'upu'uina o le maa: 0.06-0.5mm
Fa'alauteleina ma le fa'apu'upu'uina o le u'amea lafo: 1-1.2mm
O lenei eseesega e toetoe lava a "leai se fa'aleagaina" o le granite i se siosiomaga e pulea lelei le vevela (e pei o le ±0.5℃ i totonu o se fale gaosi oloa semiconductor), ae o le u'amea e mana'omia se faiga fa'aopoopo e fa'afetaui ai le vevela.
Eseesega o le fa'avevela o le granite: O le fa'avevela o le granite e 2-3W/(m · K), e na'o le 1/20-1/30 o le fa'avevela o le u'amea (50-80W/(m · K)). I tulaga fa'avevela o masini (e pei o le taimi e o'o atu ai le vevela o le afi i le 60℃), o le suiga o le vevela o le fogaeleele o le granite e itiiti ifo i le 0.5℃/m, ae o le u'amea e mafai ona o'o atu i le 5-8℃/m, ma i'u ai i le le tutusa o le fa'alauteleina i le lotoifale ma a'afia ai le sa'o o le alalaupapa ta'iala.
2. O le aafiaga "faanatura o le fa'aitiitia" o le taofiofia o le gatete
Faiga e fa'aitiitia ai le malosi o le tuaoi o fatu i totonu: O le micro-fractures ma le se'e o le tuaoi o fatu i le va o tioata granite e mafai ona fa'aitiitia vave ai le malosi o le gatete, fa'atasi ai ma le fua fa'atatau o le damping e 0.3-0.5 (ae mo le u'amea e na'o le 0.05-0.1). O le fa'ata'ita'iga e fa'aalia ai i le gatete o le 100Hz:
E 0.1 sekone e pala ai le malosi o le granite i le 10%.
E 0.8 sekone le umi e alu ai le u'amea
O lenei eseesega e mafai ai e le granite ona vave mautu i masini feaveaʻi e saoasaoa tele (e pei o le 2m/s scanning o le ulu ufiufi), ma ʻalofia ai le faʻaletonu o "faʻailoga gatete".
O le aafiaga faafeagai o le mamafa inertial: O le maualalo o le mafiafia o lona uiga e laʻititi le mamafa i le voluma lava e tasi, ma e maualalo le malosi inertial (F=ma) ma le momentum (p=mv) o le vaega fealuaʻi. Mo se faʻataʻitaʻiga, pe a faʻavavevaveina se faʻavaa granite gantry e 10-mita (e 12 tone le mamafa) i le 1.5G pe a faʻatusatusa i se faʻavaa uʻamea (20 tone), e faʻaitiitia le manaʻoga o le malosi faʻatino i le 40%, e faʻaitiitia le aʻafiaga o le amataga-taofi, ma faʻaleleia atili le saʻo o le tulaga.
Iii. Fa'aleleia atili o le sa'o o le tekinolosi fa'agasologa e "tuto'atasi mai le mafiafia".
1. Fetuuna'i i le fa'agasologa sa'o atoatoa
Puleaina o le oloina ma le fa'apalapala i le tulaga "Crystal-level": E ui o le ma'a'a o le granite (6-7 i le fua o le Mohs) e maualuga atu nai lo le u'amea (4-5 i le fua o le Mohs), o lona fausaga minerale e tutusa ma e mafai ona aveese fa'a-atomika e ala i le fa'apalapala taimane + fa'apalapala magnetorheological (mafiafia fa'apalapala e tasi < 10nm), ma e mafai ona o'o atu le ma'a'a o le fogaeleele Ra i le 0.02μm (tulaga fa'ata). Peita'i, ona o le i ai o vaega vaivai o le graphite i le u'amea, e faigofie ona tupu le "furplough effect" i le taimi o le oloina, ma e faigata ona maualalo ifo le ma'a'a o le fogaeleele nai lo le Ra 0.8μm.
O le lelei o le "maualalo le mamafa" o le masini CNC: Pe a fa'agasolo le granite, o le malosi tipi e na'o le 1/3 o le malosi o le u'amea (ona o lona maualalo o le mafiafia ma le la'ititi o le modulus elastic), e mafai ai ona maualuga atu le saoasaoa o le fa'ata'amilosaga (100,000 ta'amilosaga i le minute) ma le fua fa'atatau o le fafagaina (5000mm/min), fa'aitiitia ai le ofuina o meafaigaluega ma fa'aleleia atili ai le lelei o le fa'agasologa. O se fa'ata'ita'iga masini e lima-axis e fa'aalia ai o le taimi fa'agasologa o alavai ta'iala granite e 25% pu'upu'u nai lo le u'amea, ae fa'aleleia atili le sa'o i le ±2μm.
2. Eseesega i le "aafiaga fa'aputu" o mea sese fa'apotopotoga
O le tali fa'asolosolo o le mamafa o vaega ua fa'aitiitia: O vaega e pei o afi ma ala fa'asolo e fa'apipi'i fa'atasi ma fa'avae maualalo le mafiafia e mafai ona fa'amalamalama i le taimi e tasi. Mo se fa'ata'ita'iga, pe a fa'aitiitia le malosi o se afi laina i le 30%, e fa'aitiitia fo'i lona fa'avevela ma le gatete, ma fausia ai se ta'amilosaga lelei o le "fa'aleleia atili o le sa'o - fa'aitiitia le fa'aaogaina o le malosi".
Taofiofia o le sa'o i se taimi umi: O le tete'e atu o le granite i le 'ele e 15 taimi le maualuga nai lo le u'amea lafo (e tete'e le quartz i le 'ese'esega o le 'aisa ma le alkali). I totonu o se siosiomaga semiconductor acid mist, o le suiga o le ma'a'a o le luga pe a uma le 10 tausaga o le fa'aaogaina e itiiti ifo i le 0.02μm, ae o le u'amea lafo e mana'omia ona olo ma toe fa'aleleia i tausaga ta'itasi, fa'atasi ai ma se fa'aletonu fa'aopoopo e ±20μm.
Iv. Fa'amaoniga Fa'apisinisi: O le Fa'ata'ita'iga Sili o le Maualalo o le Mafiafia ≠ Fa'atinoga Maualalo
Meafaigaluega e su'e ai le semiconductor
Fa'atusatusaga o fa'amaumauga o se fa'avae siaki wafer patino:
2. Meafaigaluega fa'apitoa sa'o
O le puipui o le masini e iloa ai le infrared o le Telescope a James Webb a le NASA e faia i le granite. O le fa'aaogaina tonu lava o lona mafiafia maualalo (fa'aitiitia ai le avega o satelite) ma le fa'alauteleina maualalo o le vevela (mautu i le vevela maualalo tele o le -270℃) e fa'amautinoa ai le sa'o o le fa'atulagaina o le opitika i le nano-level, a'o fa'aumatia ai le lamatiaga o le malepelepe o le u'amea i le vevela maualalo.
Faaiuga: Fouga fou "Faasaga i le mafaufau masani" i le faasaienisi o meafaitino
O le lelei o le sa'o o fa'avae granite o lo'o taoto tonu lava i le manumalo o le mafaufau o meafaitino o le "tulaga tutusa > mafiafia, mautu o le te'i vevela > faigofie le malosi". E le gata ina le avea lona mafiafia maualalo ma se vaivaiga, ae ua ausia ai foi se la'asaga i le sa'o e ala i fuataga e pei o le fa'aitiitia o le inertia, fa'aleleia atili le puleaina o le vevela, ma le fetu'una'i i le fa'agasologa sa'o tele. O lenei mea ua fa'aalia ai le tulafono autu o le gaosiga sa'o: o meatotino o meafaitino o se paleni atoatoa o fa'asologa eseese nai lo se fa'aputuga faigofie o fa'ailoga ta'itasi. Faatasi ai ma le atina'eina o le nanotechnology ma le gaosiga lanumeamata, o mea granite maualalo le mafiafia ma le maualuga le fa'atinoga o lo'o toe fa'auigaina le manatu fa'apisinisi o le "mamafa" ma le "mama", "ma'a'a" ma le "fetu'una'i", ma tatalaina ai auala fou mo le gaosiga maualuga.
Taimi na lafoina ai: 19 Me 2025