化学的安定性の検証: 精密花崗岩部品は酸やアルカリによる腐食に耐えられるか?

計測のジレンマ:精度 vs. 環境

半導体装置、座標測定機(CMM)、そして高度なレーザーシステムのメーカーにとって、花崗岩製の精密プラットフォームは寸法精度の基盤です。冷却剤、洗浄剤、あるいはプロセスケミカルが使用される環境では、よくある重要な疑問が生じます。この基盤は化学的な攻撃に耐えられるのか、そしてさらに重要な点として、暴露によってサブミクロンまたはナノメートルレベルの平坦性が損なわれることはないのか、ということです。

超精密製造におけるQuad認証取得のグローバルリーダーであるZHHIMG®では、最高級のZHHIMG®ブラックグラナイトを使用し、実証済みの安定性と密度を備えた部品を提供しています。私たちの答えは明確です。精密グラナイトは一般的なほとんどの化学物質に対して優れた耐性を備えていますが、ナノメートルレベルの平坦性を維持するには、綿密な環境管理と厳格なプロトコルが必要です。

花崗岩の耐久性を支える科学

花崗岩は、化学的に不活性なケイ酸塩鉱物(石英、長石、雲母)を主成分とする火成岩です。

  1. 耐酸性:花崗岩は石英(SiO2​)の含有量が多いため、弱酸(酢、中性洗剤など)の影響をほとんど受けません。炭酸カルシウム(CaCO3​)を主成分とし、酸と反応しやすい大理石とは異なり、花崗岩は非常に高い耐久性を備えています。
  2. 耐アルカリ性: 花崗岩は、ほとんどの弱アルカリ溶液にさらされても一般的に安定しています。

しかし、天然石は完全に浸透しないというわけではありません。強酸(フッ化水素酸など)や高濃度のアルカリは、時間の経過とともに表面を腐食させたり、石に含まれる長石鉱物を化学的に変化させたりする可能性があります。

超精密に対する隠れた脅威

精度が数百ナノメートル単位で測定される超精密の世界では、微視的な化学エッチングや表面の変化でも壊滅的なエラーとなります。

化学試薬は、次の 2 つの重要な方法で精度に影響します。

  1. 表面トポグラフィーの侵食:化学的な侵食により、研磨された花崗岩の表面に微細な穴、気孔、または鈍い部分(エッチング)が生じます。肉眼では見えないこの微細な侵食は、グレードAAまたはラボグレードのプラットフォームの厳格な平坦度公差に違反するほどです。計測基準面として使用する場合、これらのトポグラフィーの変化は測定の不確かさをもたらし、表面に設置された機器の再現性を損なう可能性があります。
  2. 汚染と微細気孔:石材の微細気孔に沈殿または浸透した化学残留物は、水分や熱を吸収・保持する可能性があります。これにより局所的な温度勾配や吸湿膨張が生じ、熱変形やわずかな膨張が生じ、プラットフォーム全体の形状が不安定になります。

ZHHIMG®のメリット:エンジニアリングされた安定性

ZHHIMG® は、独自の材料と製造プロセスを活用してこの課題に対処します。

  • 優れた密度:当社のZHHIMG®ブラックグラナイトは、約3100 kg/m³という卓越した密度を誇ります。この低多孔性素材は、低密度または淡色の花崗岩と比較して、液体の浸透に対する耐性が自然に向上し、化学物質の侵入に対するより強固なバリアを形成します。
  • 管理された環境: すべての重要な研削と測定は、温度と湿度が管理された 10,000 平方メートルの専用施設内で行われ、化学的影響を悪化させることが多い環境要因が緩和されます。

計量グレードではメンテナンスが必須

ZHHIMG® 精密花崗岩プラットフォームが認定された平坦性を維持するために、当社の専門家は以下のお手入れガイドラインを厳守することを推奨しています。

  1. 即時のこぼれの清掃: こぼれた化学物質、特に酸 (コーヒーやソーダも含む) や強力な溶剤は、柔らかくて研磨剤を含まない布を使用してすぐに拭き取ってください。
  2. 専用クリーナーの使用:精密花崗岩定盤用に特別に配合されたクリーナー(アルコールまたはアセトンベースが多い)のみを使用してください。家庭用洗剤、漂白剤、酸性/アルカリ性消毒剤は、保護シーラントを剥がし、仕上げを鈍らせる可能性があるため、使用しないでください。
  3. 長時間の接触を避ける: 化学物質が染み込んだ布、開封した試薬のボトル、化学物質の残留物がある金属部品を花崗岩の表面に長時間直接放置しないでください。

花崗岩のプラットフォームの設置

ZHHIMG® の優れた材料科学と製造の完全性と徹底したメンテナンスを組み合わせることで、エンジニアは最も厳しい産業環境でも、精密な花崗岩の基礎が安定し、化学的に不活性な状態を保つことを信頼できます。


投稿日時: 2025年10月13日