Твердость Царапины тесты используются для определения твердости материала к царапинам и истиранию. Самая ранняя проба была разработана минералогом Фридрихом Моосом в 1820 году (см. Шкалу Мооса ). Он основан на относительной твердости царапин, тальку присвоено значение 1, а алмазу - значение 10. Шкала Мооса имела два ограничения; он не был линейным, и большинство современных абразивов имеют значение от 9 до 10.
Раймонд Р. Риджуэй, инженер-исследователь из компании Norton Company , модифицировал шкалу Мооса, придав гранату твердость 10 и алмазу твердость 15. [1] Чарльз Э. Вудделл, работающий в Carborundum Company , расширил эту шкалу еще больше. с использованием устойчивости к истиранию и экстраполяции шкалы на основе семи для кварца и девяти для корунда , в результате получилось значение 42,4 для южноамериканского бурого алмаза борта . [2] Устойчивость к истиранию меньше зависит от изменений поверхности, чем другие методы вдавливания.
Существует линейная зависимость между плотностью энергии когезии (энергия решетки на объем) и износостойкостью по Вудделлу, возникающая между корундом (H = 9) и алмазом (H = 42,5). [3]
| Материал | Шкала Мооса | Шкала Риджуэя [1] | Шкала Вудделла [2] | |
|---|---|---|---|---|
| тальк | 1 | 1 | ||
| гипс | 2 | 2 | ||
| кальцит | 3 | 3 | ||
| флюорит | 4 | 4 | ||
| апатит | 5 | 5 | ||
| ортоклаз | 6 | 6 | ||
| стекловидный кремнезем | 7 | |||
| кварц | 7 | 8 | 7 | |
| топаз | 8 | 9 | ||
| гранат | 8,92 [2] | 10 | ||
| корунд | 9 | 9 | ||
| плавленый диоксид циркония | 11 | |||
| плавленый оксид алюминия | 9.03–9.065 [2] | 12 | 10 | |
| карбид вольфрама | 9.09 [2] | 12.0 | ||
| Карбид кремния | 9,13–9,17 [2] | 13 | 14.0 | |
| карбид бора | 9,32 [2] | 14 | 19,7 | |
| алмаз | карбонадо | 9,82 [2] | 15 | 36,4 |
| баллас | 9,99 [2] | 42,0 | ||
| борт | 10 [2] | 42,4 | ||
Ссылки [ править ]
- ^ a b Риджуэй, Раймонд Р.; Баллард, Арчибальд Н; Бейли, Брюс Л. (1933). «Значения твердости для электрохимических продуктов». Труды Электрохимического общества . 63 : 369. DOI : 10,1149 / 1,3493827 .
- ^ a b c d e f g h i j Вудделл, Чарльз Э. (1935). «Метод сравнения твердости изделий из электропечи и природных абразивов». Труды Электрохимического общества . 68 : 111–130. DOI : 10.1149 / 1.3493860 .
- ^ Plendl, Johannes N .; Гилисс, Питер Дж. (1 февраля 1962 г.). «Твердость неметаллических твердых тел на атомной основе». Физический обзор . 125 (3): 828–832. Полномочный код : 1962PhRv..125..828P . DOI : 10.1103 / PhysRev.125.828 .
