なぜ花崗岩は精密機器に「主流」となっているのでしょうか?従来の素材を凌駕する5つの主要な特性をご紹介します。

チップ製造や精密測定といった分野では、材料の特性が機器の精度を直接左右します。グラナイトは、その5つのコア特性により、金属、エンジニアリングプラスチック、セラミックスなどの材料とは一線を画し、ハイエンド機器の「ゴールデンパートナー」となっています。

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1. 熱安定性:温度変動に対する「免疫」
温度変化1℃につき、ステンレス鋼は17μm/m、アルミニウム合金は23μm/m膨張しますが、花崗岩は4~8μm/mしか膨張しません。半導体工場では、フォトリソグラフィー装置の稼働による高温や、空調の起動・停止による温度差が花崗岩の寸法に及ぼす影響は極めて小さいです。一方、金属やプラスチックは熱膨張・収縮によって変形するため、精密部品の位置ずれが生じやすくなります。

2. 振動抵抗:振動エネルギーの「貪食者」
花崗岩は密度が高く(2.6~3.1g/cm³)、モース硬度は6~7、減衰率はステンレス鋼の5~10倍です。精密測定機器において、金属材料では3~5秒かかる振動エネルギーを、花崗岩は0.5秒以内に90%減衰させることができます。機器の稼働や作業場における人員の移動によって発生する振動は、花崗岩で支えられた機器の安定性を揺るがしにくいです。

3. 化学的安定性: 酸性およびアルカリ性環境における「頑固さ」
花崗岩を強酸(pH=2)または強アルカリ(pH=12)溶液に1000時間浸漬した場合、表面腐食量は0.01μm未満です。ステンレス鋼は酸やアルカリに腐食されやすく、アルミニウム合金はアルカリ性物質に弱く、エンジニアリングプラスチックは有機溶剤にさらされると膨潤します。花崗岩は緻密な構造(気孔率<0.1%)のため、粒子汚染を防ぐことができ、半導体クリーンルームに「選ばれる素材」となっています。

4. 加工とコスト:精度とコストパフォーマンスの「バランスの達人」
花崗岩は、平坦度≤0.5μm/m、表面粗さRa≤0.05μmまで研磨可能ですが、加工に比較的時間がかかります。ステンレス鋼は加工が容易ですが変形しやすいという欠点があり、セラミックスは高精度ですが高価です。ナノスケールの精度を追求する場面では、花崗岩の総合的なコストパフォーマンスは他の材料をはるかに上回ります。

5. 電磁純度:電子機器の「クリーナー」
非金属材料である花崗岩は、非磁性・非導電性を有し、センサーや電子部品に干渉しません。金属の導電性と磁性、エンジニアリングプラスチックの静電気、セラミックスの誘電損失は、いずれもフォトリソグラフィー装置や核磁気共鳴装置などの精密機器にとって「弱点」となります。しかし、花崗岩は電磁波に敏感な環境にも最適です。

耐高温性から耐振動性、腐食防止からゼロ電磁干渉まで、花崗岩はそのハードコア特性により、精密製造の分野ではかけがえのない「王者」であることを証明しています。

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投稿日時: 2025年5月20日