Шкала твердости Мооса
Шкала Мооса (минералогическая шкала твёрдости) представляет собой качественную порядковую шкалу, характерезующую стойкость различных минералов к царапанию. Используется для определения относительной твердости образцов минералов.
Основана на способности более твердого материала царапать более мягкий материал.
Шкала содержит 10 минералов в качестве эталонных, упорядочивая их в порядке возрастания твердости от очень мягкого (тальк) до очень твердого (алмаз).
Все минералы из таблицы, кроме алмаза, относительно распространены и их легко или недорого получить.
Если минерал царапет эталон, значит его твердость — выше, если он царапается эталоном — ниже.
Шкала Мооса создана в 1812 году и названа в честь изобретателя немецкого геолога и минеролога Фридриха Мооса. С тех пор было изобретено множество различных методов определения твердости: метод Бринеля, Кнупа, Роквелла, Шора, Виккерса.
Определение твердости по Моосу — это относительное целочисленное сравнение устойчивости к царапинам.
Другие методы измерения твердости оперируют устойчивостью к вдавливанию. Для испытаний используется «Индентор» который вдавливается в исследуемый образец с тщательно измеренной силой. Затем размер или глубина выемки на образце и величина силы используются для расчета значения твердости. Поскольку в каждом из этих тестов используются разные аппараты и разные расчеты, их нельзя сравнивать напрямую друг с другом.
Шкала Мооса получила широкое распространение т.к. метод определения твердости прост в исполнении, недорог и люди быстро его понимают.
Несмотря на недостаточную точность, шкала актуальна для полевых геологов, которые используют её для грубой идентификации минералов когда исследуются легко идентифицируемые образцы или когда нет возможности использовать более сложные тесты.
Некоторые используют легкодоступные предметы для быстрого испытания. Например геолог может иметь карманный нож, которым можно определить является ли образец тверже или мягче чем значение 5-6,5 по Моосу.
Ниже представлена расширенная таблица веществ, минералов, драгоценных камней:
| Вещество или минерал | Твердость по Моосу |
|---|---|
| Пирофиллит, молибденит | 1-2 |
| Боксит, уголь | 1-3 |
| Лимонит | 1-5 |
| Лед, сахар, галлий, стронций, индий, олово, барий, таллий, свинец, графит | 1,5 |
| Гипс, кальций | 1,5-2 |
| Сера | 1,5-2,5 |
| Сильвит, глауконит, кадмий, селен | 2 |
| Каменная соль, киноварь, хлорит, висмут, янтарь | 2-2,5 |
| Мусковит | 2-3 |
| Серебро, золото, галенит, медь, биотит, слюда | 2,5-3 |
| Алюминий, известняк, кальцит, борная кислота, нитрофоска | 3 |
| Арагонит, витерит, ангидрит | 3-3,5 |
| Жемчуг, латунь, мышьяк | 3-4 |
| Серпентин | 3-5 |
| Сфалерит, родохрозит, малахит, доломит, куприт, халькопирит, азурит, барит | 3,5-4 |
| Сидерит, пирротин, доломит | 3,5-4,5 |
| Флюорит, бронза фосфористая | 4 |
| Мрамор | 4-5 |
| Зубная эмаль, асбест, апатит, марганец, цирконий , палладий , обсидиан | 5 |
| Титанит, монацит | 5-5,5 |
| Нефрит, уранинит, ильменит, энстатит, керамогранит (полированный) | 5-6 |
| Магнетит | 5-6,5 |
| Нефелин, авгит, арсенопирит, актинолит, бустамит, кобальтит | 5,5-6 |
| Родонит, диопсид, опал, железняк красный | 5,5-6,5 |
| Титан, германий , ниобий , родий , уран | 6 |
| Рутил, пирит, пренит, плагиоклаз, ортоклаз, амазонит, андезин, анортоклаз, бенитоит, гельвин, иридий | 6-6,5 |
| Кремний | 6,5 |
| Яшма | 6,5-7 |
| Агат, цоизит, эпидот, касситерит, пиролюзит | 6-7 |
| Марказит | 6-7,5 |
| Гранит, танзанит, сподумен, оливин, жадеит, аксинит, хризопраз, жадеит | 6,5-7 |
| Силлиманит, гранат | 6,5-7,5 |
| Кварц, каменная галька, аметист, авантюрин, форстерит, осмий, силикон, рений , ванадий | 7 |
| Турмалин, кордиерит, альмандин, борацит, кордиерит, данбурит | 7-7,5 |
| Циркон, андалузит, эвклаз, гамбергит, сапфирин | 7,5 |
| Изумруд , закаленная сталь, вольфрам, шпинель, берилл, бериллий, аквамарин, красный берилл, ганит, пейнит | 7,5-8 |
| Топаз, Фианит | 8 |
| Хризоберилл, александрит, холтит | 8,5 |
| Керамогранит (неполированный) | 8,5 |
| Корунд, рубин, сапфир, алунд, хром | 9 |
| Муассанит, бор | 9,5 |
| Карборунд | 9-10 |
| Алмаз, карбонадо | 10 |
© 2014-2021 Все права на материалы, находящиеся на сайте, охраняются в соответствии с законодательством РФ.
Источник
Шкала твердости минералов Мооса — Mohs scale of mineral hardness
Шкала твердости минералов Мооса ( / m oʊ z / ) представляет собой качественную порядковую шкалу от 1 до 10, характеризующую устойчивость различных минералов к царапинам благодаря способности более твердого материала царапать более мягкий материал.
Шкала была создана в 1822 году немецким геологом и минералогом Фридрихом Моосом ; это одно из нескольких определений твердости в материаловедении , некоторые из которых являются более количественными.
СОДЕРЖАНИЕ
Использовать
Несмотря на отсутствие точности, шкала Мооса актуальна для полевых геологов, которые используют эту шкалу для грубой идентификации полезных ископаемых с помощью наборов для рисования. Твердость минералов по шкале Мооса обычно можно найти в справочных листах.
Твердость по Моосу полезна при фрезеровании . Он позволяет оценить, какой тип мельницы лучше всего снижает твердость данного продукта. Весы используются производителями электроники для тестирования устойчивости компонентов плоских дисплеев (например, покровного стекла для ЖК-дисплеев или герметизации для OLED- дисплеев ).
Шкала Мооса использовалась для оценки жесткости экранов смартфонов. В большинстве современных дисплеев смартфонов используется стекло Gorilla Glass, которое царапает на уровне 6 с более глубокими канавками на уровне 7 по шкале твердости Мооса.
Минералы
Шкала твердости минералов Мооса основана на способности одного природного образца минерала заметно поцарапать другой минерал. Все образцы материи, использованные Моосом, представляют собой разные минералы. Минералы — это химически чистые твердые вещества, встречающиеся в природе. Камни состоят из одного или нескольких минералов. На момент создания шкалы бриллианты были самым твердым веществом из естественного происхождения, и они были на вершине шкалы. Твердость материала измеряется по шкале путем определения самого твердого материала, который данный материал может поцарапать, или самого мягкого материала, который может поцарапать данный материал. Например, если какой-то материал поцарапан апатитом, но не флюоритом, его твердость по шкале Мооса упадет между 4 и 5.
«Царапание» материала по шкале Мооса означает создание неупругих дислокаций, видимых невооруженным глазом. Часто материалы с более низким значением по шкале Мооса могут создавать микроскопические неупругие дислокации на материалах с более высоким числом Мооса. Хотя эти микроскопические дислокации являются постоянными и иногда наносят ущерб структурной целостности более твердого материала, они не считаются «царапинами» при определении числа по шкале Мооса.
Шкала Мооса — чисто порядковая шкала . Например, корунд (9) в два раза тверже топаза (8), а алмаз (10) в четыре раза тверже корунда. В таблице ниже показано сравнение с абсолютной твердостью, измеренной склерометром , с графическими примерами.
| Твердость по шкале Мооса | Минеральная | Химическая формула | Абсолютная твердость | Изображение |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Тальк | Mg 3 Si 4 O 10 (ОН) 2 | 1 |  |
| 2 | Гипс | CaSO 4 · 2H 2 O | 2 |  |
| 3 | Кальцит | CaCO 3 | 14 |  |
| 4 | Флюорит | CaF 2 | 21 год |  |
| 5 | Апатит | Ca 5 (PO 4 ) 3 (OH — , Cl — , F — ) | 48 |  |
| 6 | Ортоклаз полевой шпат | КАЛСИ 3 О 8 | 72 |  |
| 7 | Кварцевый | SiO 2 | 100 |  |
| 8 | Топаз | Al 2 SiO 4 (OH — , F — ) 2 | 200 |  |
| 9 | Корунд | Al 2 O 3 | 400 |  |
| 10 | Алмаз | C | 1500 |  |
По шкале Мооса твердость штриховой пластины (неглазурованный фарфор ) составляет приблизительно 7,0. Использование этих обычных материалов известной твердости может быть простым способом приблизительно определить положение минерала на шкале.
Средняя твердость
В таблице ниже указаны дополнительные вещества, которые могут находиться между уровнями:
| Твердость | Вещество или минерал |
|---|---|
| 0,2–0,3 | цезий , рубидий |
| 0,5–0,6 | литий , натрий , калий , свечной воск |
| 1 | тальк |
| 1.5 | галлий , стронций , индий , олово , барий , таллий , свинец , графит , лед |
| 2 | гексагональный нитрид бора , кальций , селен , кадмий , сера , теллур , висмут , гипс |
| 2–2,5 | галит ( каменная соль ), ноготь , слюда |
| 2,5–3 | золото , серебро , алюминий , цинк , лантан , церий , гага |
| 3 | кальцит , медь , мышьяк , сурьма , торий , дентин , мел |
| 3.5 | платина |
| 4 | флюорит , железо , никель |
| 4–4,5 | обычная сталь |
| 5 | апатит ( зубная эмаль ), цирконий , палладий , обсидиан ( вулканическое стекло ) |
| 5.5 | бериллий , молибден , гафний , стекло , кобальт |
| 6 | ортоклаз , титан , марганец , германий , ниобий , уран |
| 6–7 | плавленый кварц , железный колчедан , кремний , рутений , иридий , тантал , опал , перидот , танзанит , родий , нефрит , гранат , пирит |
| 7 | осмий , кварц , рений , ванадий |
| 7,5–8 | изумруд , берилл , циркон , вольфрам , шпинель |
| 8 | топаз , фианит , закаленная сталь , шпинель |
| 8,5 | хризоберилл , хром , нитрид кремния , карбид тантала |
| 9 | корунд (включая сапфир и рубин ), карбид вольфрама , нитрид титана , оксид алюминия , коренные породы (самые твердые) |
| 9–9,5 | карбид кремния (карборунд), карбид тантала , карбид циркония , оксид алюминия , карбид бериллия , карбид титана , алюминия , борид , карбид бора . |
| 9,5 – около 10 | бора , нитрид бора , диборид рения ( Оу), стишовит , диборид титана , муассанита (кристаллическая форма карбида кремния), карбид бора |
| 10 | алмаз , карбонадо |
Сравнение со шкалой Виккерса
Сравнение твердости по Моосу и твердости по Виккерсу :
Источник
Твердость льда?
Есть у меня нож из 95Х18 (на последней выставке приобрел)
Когда за окном было -25 намерз лед на подоконнике деревянной лоджии.
Взял нож — стал скалывать лед. На РК появились зазубрины.
Так вот вопрос — какова твердость льда и, получается, 95Х18 перекал?
Сколы или замятины? Нож на холодном балконе находился?
Зима скоро кончится, лёд сам растает. Не гоже делать работу инструментом не предназначенным для оной.
не бывает перекала, бывает недоотпуск
Похоже замятины, хотя на глаз неопределишь.
Ногтем проводишь — чувствуется. Огромных замятин нет.
Не гоже делать работу инструментом не предназначенным для оной.
Я исходил из теории, что на ледобурах ножи из углеродки стоят — им «хоть бы хны». От чего ж не попробовать?
Ну так всеж ясно.
Углеродке на холод почти начхать. А вот 95Х18 хрупкая становится. Сколько мне уже на ремонт ножей приносили, при -20С срезая или строгая нетолстую палочку клин попалам ломается или кусок с РК выпадывает.
atrps
Я исходил из теории, что на ледобурах ножи из углеродки стоят — им «хоть бы хны».
——————
Саперы ходят медленно, но лучше их не обгонять.
Углеродке на холод почти начхать
Лед бывает очень твердый. Но и ножи бывают не лучшего качества.
Ледорубы делают из 30ХГСА, а то и вообще из твердых марок титана. С заточкой как у зубила им особой твердости не требуется.
kU
С заточкой как у зубила им особой твердости не требуется.
С заточкой как у зубила им особой твердости не требуется.
Виленыч! ЛедоБУР или ледоРУБ?
Я исходил из теории, что на ледобурах ножи из углеродки стоят
А при чем тут твердость льда? она в любои случае меньше на порядки самой мягкой стали. это разные категории, как дерево, сталь и алмаз. к тому же лед под механическим воздействием фазовый переход испытывает.
Твердым лед только от посторонних включений может быть, песок, пылинки и тд. Ледобуры тупятся от песка и минеральных включений (на лесных озерах ловил рыбу — ледобур не точил вообще несколько лет, пока коррозия слегка не попортила заточку, а на Белом море после каждой рыбалки приходится, а то и во время), коньки — от пыли и тех же минеральных включений.
А при чем тут твердость льда?
Твердость здесь не при чем совершенно. Есть такая характеристика стали — хладноломкость. За хладноломкость отвечают примеси — фосфор и в меньшей степени сера, а также некоторые добавки — в частности вольфрам.
Сталь 95Х18 и вообще-то холода не любит, а если в ней оказалось фосфора не положенные по ГОСТ 0.03%, а больше — так все и будет.
eaero
Тогда беру молоток и как ё. ну по льдине, она в куски, а молотку хоть бы хны. УГЛЕРОДКА однако !
Полезно выходит знать свойства сталей 😊
товарищи. вы чяво? ледобур лёд сверлит, то биш снимает немного в процесе вращения, а человек с размаху РК по льду заехал, нечево сравнивать сверление и рубку, ежели не спеша и тихонечко долбить лёд то можно и антаркдиду ото льда очистить, а ежели сдуру рубануть, как грится Сдуру можно и йух сломать=)
как то дано делал клинки из клапана. парень около года им пользовался . когда встретились говорит резал мороженное сало выломался кусок стали
. с вторым тоже самое.
Тут ещё вот в чём вопрос, а нож то какой температуры был?
Тут ещё вот в чём вопрос, а нож то какой температуры был?
Так, комнатной и был.
а человек с размаху РК по льду заехал,
А по поводу рубки — там особо не порубишь. Подоконник на лоджии 5-7 см. Просто стал счищать лед с нажимом. Да критичного нет ничего — поправил на брусочке. Угол более тупой сделаю. Матчасть, короче, учить надо.
Я уже дано понял, что хорошие ножи водятся только в 5 мастерской. Выставка это лотерея, а углеродка «наше все».
Да, вот еще, по твердости льда в зависимости от температуры — никто не скажет справочных данных?
А то, может, какой «зимний тест» замутить для ножей по резке льда?
Я зимой сломал Ti-lite titan от ColdSteel из AUS8, нет не подумайте, что жопорукий)) Строгал ветку, на весу, а он хруп, и как по шарниру сломался, трещина полукруглая. Нож был холодный.
Накопал в интернете:
при 0 градусов твердость льда 1,5 по шкале МООСА.
При -40 до 6.
При небольшом объеме информации в сети на эту тему, других мнений не попадалось. Однако недавно коллега с Питерского клуба своим тестом внес сумятицу в мое монимание — «Углеродка оказалась менее хладоустойчивой чем нержа».
http://www.knifelife.ru/forum/viewtopic.php?f=1&t=7035
Не знаю насчёт хладоломкости, но лёд в промерзших за ночь лунках сантиков на 15-20 колол ножом с лезвием из 95х18-на протяжении нескольких лет(лет 7-10 примерно) почему?—намного легче топора-когда всё зимне-рыболовное прешь на себе минут по 40-120 по колено в снегу. тупится(бумагу на весу, плетенку (под давлением просто))только от посторонних включений-песок нанесенный ветром, бутылка(подарок от соседей по рыбалке 😞. ) и тд. дело не в материале-а в ГРАМОТНОЙ его термообработке, пмсм.
Углеродке на холод почти начхать
Накопал в интернете:
при 0 градусов твердость льда 1,5 по шкале МООСА.
При -40 до 6.
Твердотость льда зависит не только от температуры, но и от условий его образования, возраста и много еще от чего. В худшем случае действительно может быть тверже стекла.
Гуру по заточке ножей для ледобура говорят, что в -25 твердость льда приблизительно как олова. Проверить бы.
Народ, у кого твердомер есть? Хотя бы протестить лед из морозилки и с улицы.
попробую завтра в жидкои азоте кубик из бидистиллата охладить, и посмотреть, медяшку или алюминий (тоже охлажденные) царапать будет или нет
Я правильно понимаю, что это кубик льда из супер дистилированной воды при t -196 С ?
Я правильно понимаю, что это кубик льда из супер дистилированной воды при t -196 С ?
Все, эксперимент провел, но он мало что прояснил. Что было сделано: дважды дистиллированная вода была дегазирована ваккуумированием, и заморожена в виде нескольких образцов ()примерно 15 на 15 на 25 мм): половина в термостате при -2 градусах, половина при -30 в морозильной камере. Затем половина образцов каждого вида была охлаждена до -78, другая до -196. При данных температурах выдержаны приметно по 20-30 минут. Этими кусками льда пытался царапать медные и алюминиевые поверхности, при комнатной мемпературе и охлажденные. Результат: по неохлажденной поверхности образцы просто скользят, по охлажденной крошаться. Никаких царапин не видно вообще, ни при одном из вариантов.
ИЗВЕНЯЮСЬ ты где живеш у нас -40 это ж-па а там?
Похоже, без твердомера не обойтись. Черт, ведь где-нибудь наверняка есть табличные данные. Буду рыть.
а ведь лед по разному камерзший может иметь различную кристаллическую решетку же?и твердость у двух вроде бы одинаковых кусков льда могет быть разной.
CycaHuH
может иметь различную кристаллическую решетку
Разную решетку (обычно !) не может, а фаз — дофига и больше. Мех. св-ва от них и зависят.
а ведь лед по разному камерзший может иметь различную кристаллическую решетку же?и твердость у двух вроде бы одинаковых кусков льда могет быть разной.
Разную решетку (обычно !) не может, а фаз — дофига и больше.
А Х12МФ как себя ведет на морозе?
Надумал сейчас лопатку себе сделать и запнулся на выборе материала. Понятно, что углеродка (65Г какая-нибудь) подходит много лучше всяких нержавеек; но хочется именно нержавеющую лопатку, которая на морозе не развалится 😊 .
а чего делать нержавеющей лопаткой на морозе-))
А Х12МФ не «нержавейка».
С уважением.
Ножедел
Ну так всеж ясно.
Углеродке на холод почти начхать. А вот 95Х18 хрупкая становится.
——————
Люби своих врагов, гнушайся врагами Божиими и сокрушай врагов Отечества(c)
Источник
