Твердость

Категория:
Обработка алмазов


Твердость

Под твердостью тела (минерала) подразумевается степень его сопротивления механическому воздействию. Твердость обусловливается силами сцепления между соседними частицами твердого тела.

Приближенно твердость минералов определяют методами, основанными на царапании кристалла каким-либо предметом или одного кристалла другим. В 1822 г. австрийский минералог Ф. Моос предложил таблицу (шкалу) твердости минералов.

Шкала Мооса состоит из 10 стандартных минералов, расположенных по возрастающей твердости.

Каждый минерал этой таблицы царапает предыдущий и царапается последующим минералом. Особое положение занимает алмаз, царапающий все минералы, приведенные в таблице; на гранях же самого алмаза ни один из известных минералов не способен оставить царапину.

Твердость кристаллов определяется по шкале Мооса следующим 0 разом. Если на кристалле, твердость которого необходимо определить, оставляет царапину минерал, соответствующий пятому еру шкалы (апатит), а сам кристалл царапает минерал, соответ-пзующий четвертому номеру таблицы (флюорит), твердость опре-д ляемого минерала равна 4,5. Если твердость определяемого ми-оня б иже к твердости флюорита, берут значение 4,25, а если лиже к твердости апатита —значение 4,75. Шкала Мооса обеспечивает определение твердости кристалла относительно известных минералов — эталонов шкалы.

Рис. 1. Расположение атомов в плоских сетках октаэдра алмаза

Чтобы определить твердость кристалла в абсолютном значении, используют прибор, разработанный советскими учеными М. М. Хрущевым и Е. С. Берковнчем.

Рис. 2. Микротвердомер ПМТ-3:
1 — окуляр, 2— объектив, 3 — индектор, 4 — стол

Полученные числа твердости имеют размерность в кГ/мм2. Минералы— эталоны шкалы Мооса — имеют следующие значения твердости:

Твердость одного минерала в различных направлениях различна, что объясняется анизотропностью монокристаллических тел. Максимальную твердость в кристалле имеют грани или направления, в которых атомы расположены наиболее плотно. И даже на одной грани кристалла в различных направлениях микротвердость имеет различные величины.

Рис. 3. Расположение атомов и направления шлифования плоских сеток алмаза:

Известно, что твердость у алмазов разных месторождений неодинакова. Например, твердость австралийских и бразильских алмазов выше твердости южноафриканских алмазов.

Микротвердость алмаза может изменяться под влиянием нейтронного облучения. Наибольшие изменения твердости наблюдаются в плоской сетке октаэдра и наименьшие — в плоской сетке ромбододекаэдра. Изменение твердости в этом случае объясняется ослаблением межатомных связей кристаллической решетки под воздействием быстрых нейтронов.


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум