まず、花崗岩ベースの利点
高剛性、低熱変形
花崗岩は密度が高く（約2.6～2.8g/cm³）、ヤング率は50～100GPaに達し、一般的な金属材料をはるかに上回ります。この高い剛性により、外部からの振動や荷重による変形を効果的に抑制し、エアフロートガイドの平坦性を確保します。同時に、花崗岩の線膨張係数は非常に低く（約5×10⁻⁶/℃）、アルミニウム合金のわずか1/3で、温度変動環境下でも熱変形がほとんど発生しません。特に、恒温実験室や昼夜の温度差が大きい産業現場に適しています。
優れた減衰性能
花崗岩の多結晶構造は自然な減衰特性を有し、振動減衰時間は鋼鉄の3～5倍です。精密加工工程において、モーターの起動・停止、工具切削などの高周波振動を効果的に吸収し、共振による移動プラットフォームの位置決め精度への影響を回避します（標準値±0.1μmまで）。
長期的な寸法安定性
数億年にわたる地質学的プロセスを経て形成された花崗岩は、金属材料のように緩やかな変形によって残留応力が生じるのとは異なり、内部応力が完全に解放されています。実験データによると、花崗岩基盤の10年間の寸法変化は1μm/m未満であり、鋳鉄や溶接鋼構造物と比べて大幅に優れています。
耐腐食性がありメンテナンスフリー
花崗岩は酸、アルカリ、油、湿気などの環境要因に対する耐性が強く、金属ベースのように定期的に防錆層を塗布する必要はありません。研磨後の表面粗さはRa 0.2μm以下に達し、エアフロートガイドレールの支持面として直接使用することで、組み立て誤差を低減できます。
第二に、花崗岩ベースの限界
処理の難しさとコストの問題
花崗岩のモース硬度は6～7で、精密研磨にはダイヤモンド工具が必要であり、加工効率は金属材料の1/5に過ぎません。蟻溝、ねじ穴などの複雑な構造のため加工コストが高く、加工サイクルも長くなります（例えば、2m×1mのプラットフォームの加工には200時間以上かかります）。その結果、総コストはアルミニウム合金プラットフォームよりも30%～50%高くなります。
脆性破壊リスク
花崗岩の圧縮強度は200～300MPaに達するものの、引張強度は1/10程度に過ぎません。極端な衝撃荷重を受けると脆性破壊が発生しやすく、損傷の修復は困難です。角の丸みを帯びた遷移部や支持点の増加など、構造設計において応力集中を避ける必要があります。
重量はシステム制限をもたらす
花崗岩の密度はアルミニウム合金の2.5倍であるため、プラットフォーム全体の重量が大幅に増加します。そのため、支持構造の支持力に対する要件はより高くなり、高速移動が求められるシナリオ（リソグラフィーウェーハテーブルなど）では、慣性の問題によって動的性能が影響を受ける可能性があります。
材料異方性
天然花崗岩の鉱物粒子の分布には方向性があり、硬度と熱膨張係数は位置によってわずかに異なります（約±5%）。これは、超精密プラットフォーム（ナノスケールの位置決めなど）では無視できない誤差をもたらす可能性があり、厳格な材料選定と均質化処理（高温焼成など）によって改善する必要があります。
高精度産業設備の中核部品である精密静圧空気浮上プラットフォームは、半導体製造、光学加工、精密測定などの分野で広く使用されています。ベース材料の選択は、プラットフォームの安定性、精度、耐用年数に直接影響します。近年、花崗岩（天然花崗岩）は独特の物理的特性を有しており、このようなプラットフォームベースの材料として人気が高まっています。
投稿日時: 2025年4月9日