1812年由德國礦物學家莫斯(Frederich Mohs)提出表示礦物硬度的一種標準。他利用的方法就是劃痕法,全自動硬度計,先將試驗前期撞腦袋得到的硬材料“金剛石”,作為統一量具,將其制作成棱錐形金剛鉆針,然后刻劃試驗礦物,將礦物表面發生的劃痕按深度分為10級,得到相對硬度。
莫斯分別測量了十種礦石,并定義了等級。滑石(talc)1級(硬度),石膏(gypsum)2級,方解石(calcite)3級,螢石(fluorite)4級,磷灰石(apatite)5級,正長石(feldspar;orthoclase;periclase)6級,石英(quartz)7級,黃玉(topaz)8級,剛玉(corundum)9級,金剛石(diamond)10級。這就是早的硬度表,人們稱為“莫氏硬度表”。
后來人們根據這一原理,不斷的延伸,測量了各種材料的莫氏硬度。直到更加完善的現代硬度測量儀的出現之前,硬度計維修,一直延用這一辦法。
莫氏硬度標準是隨意定出的,劃痕的深淺很大程度上取決實驗者的力氣。莫氏硬度并不能地用于確定材料的硬度,例如10級和9級之間的實際硬度差就遠大于2級和1級之間的實際硬度差,但方便實用。常用以測定天然礦物的相對硬度。
經過多年的完善,現在我們使用莫氏硬度計測量礦物質硬度的10種礦物質標準。莫氏硬度值并非硬度值,而是按硬度的順序表示的值。莫氏硬度計所測的相對硬度用1~10數字表示,根據實測情況,可分別用等于、大于、小于某硬度級別,表示樣品莫氏硬度值或范圍在肉眼鑒定礦物時,通常采用刻劃法確定其硬度,并以“莫氏硬度計”中所列舉的十種礦物作為對比的標準。
硬度計的保養
硬度計使用注意事項:
1、磁力開關的使用。在使用洛氏硬度計中的磁力硬度計時,磁力開關撥到“吸”的位置時,應確保儀器磁力接觸面所接觸的測量試樣面為有磁狀態;撥到“放”的位置時,應保證儀器磁力接觸面已從有磁試樣面移開且此時的接觸面為無磁狀態。為了保證安全,儀器測試完畢,平時存放和運輸時不允許將開關撥到“吸”的位置,否則,儀器會與鋼鐵零件發生激烈碰撞,這時可能會夾傷人手并損壞儀器。
2.專人專用。試驗人員應仔細閱讀說明書并配合保養說明,硬度計,熟練掌握檢驗規則和操作方法,應遵守說明書操作規程,在使用過程中,做到正確檢驗,小心操作,妥善保管,熟練使用,專人專用。要定期用標準塊校對儀器,(標準塊如有過期需定期更換)
3.測試時被測樣品必須平穩放置,支承可靠,確保在測試過程中無任何位移、變形,如支撐點不穩定,產生滑移,滾動,翹起等現象,并保證試驗力能垂直施加于試件上。
4.裝、卸壓頭應認真仔細,保證無損傷、無污染,安裝面清潔無異物。禁止在壓頭與被測試樣接觸的狀態下,切換試驗力。
5.儀器在施加試驗力或保持試驗力的時間內,嚴禁調整或轉動手輪鼓輪,否則會影響測值準確性,導致測試結果無效。
硬度計壓痕位置變化很大,壓痕不在視場內用以下順序分別調整:
①調整主軸下端的活動間隙,出現這種情況的原因是由于壓頭、測量顯微鏡、工作臺三者軸心不同造成的由于壓頭固定在工作軸底端。以導向座下端面不直接接觸主軸錐面為準;
②調整轉軸側面螺釘使工作軸和主軸同(軸)心,調好后,硬度計廠家,試塊上壓出一壓痕,觀察其在顯微鏡中位置,并記錄;
③輕輕轉動工作臺(保證試塊在工作臺上不移動)顯微鏡下找出試塊上不轉動的一個點,此點即為工作臺軸心;
④稍松開升降絲桿壓板上的螺釘和底部螺絲,輕移整個升降絲桿,使工作臺軸心與測量顯微鏡中記下壓痕的位置重合,然后固緊壓板螺釘和調整螺絲,壓出一壓痕相互對照。重復以上步驟,直至完全重合為止。
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