礦物硬度

礦物硬度是指礦物抵抗外來機械作用力侵入的能力,通常多是指摩氏硬度。

礦物硬度指礦物抵抗外來機械作用力(如刻畫、壓入、研磨等)侵入的能力。在礦物學中所稱的硬度,通常多是指摩氏硬度,即礦物與摩氏硬度計相比較的刻劃硬度。
1822年,德國礦物學家Friedrich Mohs提出用10種礦物來衡量物體相對硬度,即摩氏硬度,由軟至硬分為十級:1)滑石,2)石膏3)方解石4)螢石5)磷灰石6)正長石 7)石英 8)黃玉 9)剛玉 10)金剛石。
各級之間硬度的差異不是均等的,等級之間只表示硬度的相對大小。
利用摩氏硬度計測定礦物硬度的方法很簡單。將預測礦物和硬度計中某一礦物相互刻劃,如某一礦物能划動方解石,說明其硬度大於方解石,但又能被螢石所划動,說明其硬度小於螢石,則該礦物的硬度為3到4之間,可寫成3-4。
指甲的硬度為2.5、小刀的硬度為5.5。因而它把礦物的硬度粗劣的劃分為小於指甲(<2.5)、指甲與小刀之間(2.5-5.5)和大於小刀(>5.5)三個級別。
風化、裂隙、雜質以及集合體方式等因素會影響礦物的硬度。風化後的礦物硬度一般會降低。有裂隙及雜質的存在,會影響礦物內部連線能力,也會使硬度降低。集合體如呈細粒狀、土狀、粉末狀或纖維狀,則很難精確確定單體的硬度。因此測試礦物硬度要儘量在顆粒大的單體的新鮮面上進行。有時某些礦物具明顯脆性,當他被小刀刻化時極易碎裂成小粒脫落,這並非表示該礦物的硬度小於小刀。
有時在同一礦物的相同晶面的不同方向上,會測定出不同的硬度數值,這就是礦物晶體的硬度的異向性。由於在同一截面上,不同方向的行列中質點排列的密度不同,沿著質點排列緊密的行列刻畫較為容易,而垂直質點排列緊密的行列刻劃則較為困難。
再如晶體內部結構的缺陷、機械混入物等等也要影響礦物的硬度。
礦物的硬度是礦物的重要物理常數和鑑定標誌。某些礦物的硬度的細微變化常與形成條件有關,因此根據硬度可以探討礦物的成因。
礦物的硬度在工業技術上有重要意義。例如高精度的金剛石廣泛的用於研磨、切割、拋光等重要工具,低硬度的石墨是重要的固體潤滑劑。
常見礦物的硬度
滑石1
石膏、琥珀2-2.5
珍珠2.5
方解石、銅針3
銅幣 3.5-4
螢石、孔雀石4
磷灰石5
鋼刀5.5
玻璃、軟玉5.5-6
松石6
長石6-6.5
鋼銼6.5
瑪瑙、硬玉、橄攬石、電氣石6.5~7
水晶、石英7,榴石(6.5~7.25)
綠柱石7-8
黃玉、尖晶石8
剛玉9
金剛石10
礦物硬度是鑑定礦物的重要特徵之一。高硬度的礦物如金剛石、剛玉等,其高硬度的性能已被廣泛套用於工業技術,如高速切削、高級研磨以及用於電氣、航空、精密儀表等。

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