一般用的是莫氏硬度来衡量宝石硬度,硬度从1到10分别是:滑(滑石),石(石膏),方(方解石),萤(萤石),磷(磷灰石),正(正长石),石(石英),黄(黄玉),刚(刚玉),金(金刚石)。
依照摩氏硬度标准(Mohshardnessscale)共分10级,钻石(金刚石)为最高级第10级;如小刀其硬度约为55、铜币约为35至4、指甲约为2至3、玻璃硬度为6。
由于硬度最高,金刚石的切削和加工必须使用钻石粉或激光(比如532nm或者1064nm波长激光)来进行。金刚石的密度为352g/cm,折射率为2417(在500纳米光波下),色散率为0044。
各种岩石的用途
一、用于建材
变质岩中的大理岩的岩面质感细致,常用来作为壁面或地板。由于大理岩是由石灰岩变质而成,主要成分为碳酸钙,因此也是制造水泥的原料。
台湾最常见的石灰岩是由珊瑚形成的,通称为珊瑚礁石灰岩。在澎湖,珊瑚礁石俗称石,居民用以作为围墙建材,以遮蔽强烈的东北季风,保护农作物。
二、作为珍贵宝石
矿物若具有坚硬、稀有、耐久、透明且颜色美丽的特点,即常被用来作为装饰品,一般称为宝石,如金刚石、水晶等。
1一10硬度所对应的宝石有:
1、硬度一级:滑石,系指一种含水的镁硅酸盐矿物,化学式为Mg3(Si4O10)(OH)2或3MgO·4SiO2·H2O,因质软,具滑腻感而得名。就是面粉里添加的滑石粉,小时候在墙上写字的滑石猴。
2、硬度二级:石膏,为硫酸盐类矿物硬石膏族石膏,主含含水硫酸钙(CaSO4·2H2O),做豆腐用的。
3、硬度三级:方解石,化学成分为Ca3和汉白玉成分一样。
4、硬度四级:萤石,萤石又名氟石,为卤族矿物。其化学式为CaF2,其中Ca占511%,F占489%。平时说的夜明珠的主要成分。
5、硬度五级:磷灰石,化学式:Ca3(PO4)2CaF2组成:含氟约4%用途:制造过磷酸盐肥料等反应分解产物氟化氢及四氟化硅有刺激性。
6、硬度六级:共分为6个矿物种:钠长石、奥长石、中长石、拉长石、倍长石和钙长石。多为柱状或板状,常见聚片双晶,在晶面或解理面上可见细而平行的双晶纹。白至灰白色,有些呈微浅蓝或浅绿色,玻璃光泽,半透明。
7、硬度为七级:石英,石英的化学成分为SiO2,盖房用的沙子、水晶成分都是石英。
8、硬度为八级:黄玉,即托帕石。晶体形态多呈斜方柱状,柱面常具纵纹,集合体形态为柱状、粒状、块状。颜色为无色、淡黄、深黄、棕色、天蓝、粉红、红、淡绿和褐色等。玻璃光泽,透明至半透明。
9、硬度为九级:刚玉,红、蓝宝石均属刚玉。
10、硬度为十级:金刚石,是自然界中天然存在的最坚硬的物质。
硬度最大的是金刚石,最小的是滑石。
金刚石俗称“金刚钻”。也就是我们常说的钻石的原身,它是一种由碳元素组成的矿物,是碳元素的同素异形体。金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质。金刚石的用途非常广泛,例如:工艺品、工业中的切割工具。石墨可以在高温、高压下形成人造金刚石。也是贵重宝石。
滑石是热液蚀变矿物。富镁矿物经热液蚀变常变为滑石,故滑石常呈橄榄石、顽火辉石、角闪石、透闪石等矿物假象。
滑石是一种常见的硅酸盐矿物,它非常软并且具有滑腻的手感。人们曾选出10个矿物来表示10个硬度级别,称为摩氏硬度,在这10个级别中,第一个(也就是最软的一个)就是滑石。
扩展资料:
金刚石的用途
工业用途
地质钻头和石油钻头金刚石、拉丝模用金刚石、磨料用金刚石、修整器用金刚石、玻璃刀用金刚石、硬度计压头用金刚石、工艺品用金刚石。
若涂在音响纸盆上,音箱音质会大为改善。
观赏宝石
钻石由于折射率高,在灯光下显得闪闪生辉,成为女士最爱的宝石。巨型的美钻可以价值连城。而掺有深颜色的钻石的价钱更高。目前最昂贵的有色钻石,要数带有微蓝的水蓝钻石。
钻石分为一型和二型两种,这主要是根据它是否含有N元素:一型含;二型不含。而蓝色的钻石是二B型的,是半导体。
-金刚石
-滑石
世界上最硬的石头是什么
最坚硬的石头是金刚石。
世界上最硬的石头排行榜
一般用的是莫氏硬度来衡量宝石硬度。硬度从1到10分别是:滑(滑石),石(石膏),方(方解石),萤(萤石),磷(磷灰石),正(正长石),石(石英),黄(黄玉),刚(刚玉),金(金刚石)。
大于等于9硬度的前四位分别是:金刚石(硬度10),莫桑石(硬度925-95),红宝石(硬度9),蓝宝石(硬度9)。
最硬的石头是什么
金钢石
采纳哦
什么石头最硬
金刚石 在莫氏硬度表中的 相对硬度为10
世界最 硬的石头是什么
金刚石 由于碳原子的排列构造 它是最硬的
世界上什么石头最硬
聚合钻石纳米棒又称钻石纳米棒聚合体,是一种纳米级晶型钻石,又称纳米钻石(或超钻石),德国科学家于2005年研制出比钻石更硬的材料
石头和钢铁那个比较硬呢?
,首先要说明是什么样的石头
一般的石头,大家都知道没有钢铁硬
钻石也称为石头,它不钢铁硬度高
宇宙间的白矮星或中子星,一个手指肚大,可能有一亿吨,恐怕没有东西在硬度方面超过它
硬度最低的是什么石头?
滑石是目前世界上硬度最低石头了!
滑石是热液蚀变矿物。富镁矿物经耽液蚀变常变为滑石,故滑石常呈橄榄石、顽火辉石、角闪石、透闪石等矿物假象。滑石是一种常见的硅酸盐矿物,它非常软并且具有滑腻的手感。人们曾选出10个矿物来表示10个硬度级别,称为摩斯硬度,在这10个级别中,第一个(也就是最软的一个)就是滑石。柔软的滑石可以代替粉笔画出白色的痕迹。滑石一般呈块状、叶片状、纤维状或放射状,颜色为白色、灰白色,并且会因含有其他杂质而带各种颜色。滑石的用途很多,如作耐火材料、造纸、橡胶的填料、农药吸收剂、皮革涂料、化妆材料及雕刻用料等等。
世界上最硬的石头是什么石头
金刚石,也就是钻石,自然界中最硬的“单质”,想要切割金刚石使它成为珠宝,也要用质地不算好的金刚石来切。
全球最坚硬石头排名录
最坚固、致密、有韧性的石英岩、玄武岩和其他各种特别坚固的岩石。(f=20)
没有硬度 高于金刚石的
因为只有这个分子的结构是最稳定的
无论如何合成 正四面体 + 高强度键能 几乎不可能有其他材料高于它
只要金刚石的分子是完美的 他就是最硬的
给你看篇关于磨料的 因为除了 金刚石 很多分子的强度都能提升至
所以不太可能存在一个稳定的排行
一、 天然磨料
自然界一切可以用于磨削或研磨的材料统称为天然磨料。常用的天然磨料有以下几种:
1. 金刚石
金刚石是目前已知最硬的物质,其显微硬度为9859Gpa。金刚石是碳的同素异型体,主要成份是碳,另外还含有002~48%的杂质,比重为315~353g/cm3。其产地非常有限,不但价格昂贵,而且极为缺乏。
金刚石因含杂质的不同而呈黑色、黑褐色、灰黑色等,脆性较大,易沿结晶面裂开,结晶越大抵抗外力的作用越强,金刚石的计量单位是克拉,1克拉=02g。
天然金刚石作为磨料主要用途有两个方面:
(1) 用于修整砂轮;
(2) 磨削和研磨难加工材料(如硬质合金、宝石、玻璃、石料等)。
2. 天然刚玉
天然刚玉的主要矿物成份为α——Al2O3,其显微硬度为2058Gpa,比重为393~400g/cm3。自然界存在的天然刚玉主要有以下三种:
(1)优质刚玉(俗称宝石)有蓝宝石(含钛)、红宝石(含铬)等;
(2)普通刚玉,呈黑色或棕红色;
(3)金刚砂,可分为绿宝石金刚砂和褐铁矿金刚砂,它是一种集合晶体,硬度较低。
在上述三种天然刚玉中,第一种主要用于首饰,而后二种可以作为磨料,用来制造砂轮、油石、砂纸、砂布或微粉、研磨膏等。
3.石榴石
石榴石的晶形较好,显微硬度为1333Gpa。属于石榴石的矿物种类很多,但适合于作磨料的仅有铁铝石榴石一种,其矿物组成这:3FeOAl2O33SiO2,含量不低于85~90%。
4。石英
石英的化学成份为SiO2,常夹杂有Al2O3、Fe2O3、 CaO MgO Fe2O3等。显微硬度为804 Gpa,可用作磨料的石英矿有脉石英、石英岩及石英砂等。
随着科学技术的发展,人造磨料的品种已达几十种之多,天然磨料由于自身的缺陷,已被越来越多的人造磨料所取代,目前除了天然金刚石、石榴石外,其它种类的天然磨料用量甚微。
二、 人造磨料
人造磨料分刚玉系列、碳化物系列、超硬系列等几大类。现将各类磨料的简要制造方法、特性及磨削对象分别叙述如下。
1. 刚玉系列人造磨料
属于刚玉系的人造磨料有棕刚玉、白刚玉、锆刚玉、微晶刚玉、单晶刚玉、铬刚玉、镨钕刚玉、黑刚玉及矾土烧结刚玉等。
(1)棕刚玉(A)
棕刚玉是以铝矾土、无烟煤和铁屑为原料,在电弧炉内经高温冶炼而成。在冶炼过程中,无烟煤中的碳将矾土中的氧化硅、氧化铁和氧化钛等杂质还原成金属,为些金属结合在一起成为铁合金,由于其比重较刚玉熔液大而沉降至炉底与刚玉熔液分离。仅有少量的杂质夹杂在刚玉熔快中。
棕刚玉的主要矿物成份为物理刚玉,三方晶系,少量的矿物杂质有:硅酸钙、钙斜长石、富铝红柱石(又称莫来石)、钛化物、玻璃体及少量铁合金等。
棕刚玉的抗破碎能力较强,抗氧化、抗腐蚀,具有良好的化学稳定性,是一种用途广泛的磨料。适用于磨削抗张强度高的金属材料,如普通碳素钢、硬青铜、合金钢的细磨和精磨,磨加工螺纹和齿轮等,白刚玉还可用于精密铸造及高级耐火材料。
(3)铬刚玉(PA)
铬刚玉中由于引入Cr3+改善了磨料的韧性,其韧性较白刚玉高,而硬度与白刚玉相近,用于加工韧性较大的材料时,其加工效率比白刚玉高,并且工件表面的光洁度也较好,铬刚玉适应于加工韧性高的淬火钢、合金钢、精密量具及仪表零件等光洁度要求较高的工件。
(4)微晶刚玉(MA)
微晶刚玉所采用的原材料及冶炼方法与棕刚玉基本相同,在停炉后立即把熔液通过流放或倾倒的方法倒入枝模子内急速冷却(一般在30分钏以内),因而得到微细结晶的集合体。
微晶刚玉在冶炼过程中,杂质的还原程度较差,Al2O3含量为94~96%,晶体尺寸一般在80~300微米,晶体占57~85%,最大晶体尺寸不超过400~600微米。它具有强度高,韧性较大的特点。适用于重负荷磨削,可以磨削不锈钢、碳素钢、轴承钢以及特种球墨铸铁等材料,由于磨粒在磨削过程中呈微刃破碎状态,也被用于精密磨削甚至镜面磨削。
(5)单晶刚玉(SA)
单晶刚玉是以矾土、无烟煤、铁屑和黄铁矿为原材料,在电弧炉内共熔,矾土中的氧化铁、二氧化硅和氧化钛先后被还原并组成铁合金从熔液中沉降至炉底。一小部分氧化铝与碳、硫化亚铁起复分解反应,生成少量的硫化铝填充在单晶颗粒之间,当熔块冷却后放入水中时,硫化铝被溶解,而被硫化铝隔开的单晶刚玉即可分散开成为自然粒度的磨料。
单晶刚玉呈灰白色,其颗粒形状多为等积形,晶体内不含杂质,具有多棱角的切削刃,在同样的磨削力作用下,所形成的力矩小于其它磨料,因此它不易折碎,机械强度较高,单颗粒抗压强度为22~38kg,而棕刚玉仅为10~20kg。单晶刚玉由于有较高的硬度和韧性,所以切削能力较强,可用来加工工具钢、合金钢、不锈钢、高钡钢等韧性大、硬度高的难磨材料。
(6)锆刚玉(ZA)
锆刚玉是以铝氧粉和锆英石为原料,在电弧炉内经高温冶炼而成,整个过程基本上是一个熔化再结晶的过程。它是一种由α——Al2O3,与ZrO2组成的共晶集合体,在冶炼过程中应尽可能使两种结晶相互交错构成微晶型晶体。
锆刚玉适用于高速重负荷磨削,可荒磨铸铁、铸钢、合金钢和高速钢等,特别适合于钛合金、耐热合金、高钒钢、不锈钢的磨加工。
(7)镨钕刚玉(NA)
镨钕刚玉的制造工艺与白刚玉相似,其差异是在冶炼过程中加入约0175%的镨钕富集物(氧化镨、氧化钕、氧化镧)。大量的磨削试验证明其磨削性能优于白刚玉,适用磨削不锈钢、高速钢、球磨铸铁、高锰铸钢及某些耐热合金等。
(8)黑刚玉(BA)
黑刚玉的冶炼方法与棕刚玉相同,是以三水铝矾土为原料,加少量还原剂,经溶炼而成,其耗电量约为棕刚玉的三分之二。呈黑色,主要化学成分:Al2O3不低于77%,SiO2含量为10~12%,
Fe2O3含量为7~10%,TiO2约为3%,比重不小于361
黑刚玉具有很好的自锐性,磨削时发热量少,加工件的光洁度较好,适用于零件电镀前底面抛光,铝制品和不锈钢的抛光,也可用于抛光光学玻璃、加工木材等。由于它的亲水性好,可用在制造砂纸、砂布和树脂磨具,还可以作研磨膏和抛光粉。黑刚玉由于铁含量高,因而不宜用于制造陶瓷磨具。
(9)矾土烧结刚玉
矾土烧结刚玉是唯一不用电炉冶炼的刚玉,它是用优质熟矾土(Al2O3含量85%以上)经湿法球磨至3微米的微粒料浆(球磨时应加粘结剂),再经压滤成型为各种几何形状的磨粒,在1500℃下烧结。
矾土烧结刚玉的主要化学成份是:Al2O3(85~88%)、SiO2(3~4%)、TiO2(35~45%)、Fe2O3(56~65%)。它具有α——Al2O3微晶结构,韧性高,可承受较大的磨削压力而不至于破碎,并能切削较厚的金属层,横向进给可高达6mm以上。磨料的形状可制成各种柱形体,这是所有磨料中唯一的特例,适用于重负荷荒磨。
2. 碳化物系列人造磨料
(1)碳化桂
碳化硅是以石英、石油焦炭为主料,水粉、食盐为辅料按一定比例混匀后装入电阻炉内,通过高温冶炼而制成的人造磨料。
碳化硅分黑绿两种:黑碳化硅呈黑色或蓝黑色,绿碳化硅呈绿色或蓝绿色。在制造过程中,生产绿色碳化硅的特点在于采用较纯的原材料,炉料中加入食盐,它可促进产品呈绿色。绿色碳化硅的纯度要高于黑色碳化硅。
碳化硅不与任何酸起反应,但碱性氧化物的熔体能促使碳化硅的分解。
黑色碳化硅与刚玉系人造磨料相比,硬度较高、脆性较大,适用于加工抗张强度较低的金属及非金属材料,如灰铸铁、黄铜、铅等有色金属,以及陶瓷、玻璃厂料等硬质脆性材料。
绿色碳化硅与黑色碳化硅相比,其纯度、硬度、脆性稍大,适用于加工硬而脆的材料,如硬质合金、玻璃、玛瑙等,也广泛用于量具、刃具、模具的精磨及飞机、汽车、船舶等发动机气缸的珩磨。
随着工业的发展和科学技术的进步,碳化硅的非磨削用途在不断扩大,在耐炎材料方面用于制作各种高级耐炎制品,如垫板、出铁槽、坩锅熔池等;在冶金工业上作为炼钢脱氧剂,可以节电,缩短冶炼时间,改善操作环境;在电气工业方面利用碳化硅导电、导热及抗氧化性来制造发热元件——硅碳棒。碳化硅的烧结制品可作固定电阻器,在工程上还可作防滑防腐蚀剂。碳化硅与环氧树脂混合可涂在耐酸容器中、蜗轮机叶片上起防腐耐磨作用。
(2) 铈碳化硅(CC)
铈碳化硅是在碳化硅的炉料内不加食盐而添加微量的氧化铈(CeO2)冶炼出来的,其外观和绿碳化硅相似,显微硬度为3629Gpa。与绿碳化硅相比,其铈碳化硅的显微硬度、单颗粒抗压强度、韧性等均比绿碳化硅高。
由于铈碳化硅的物理性能有所改弯,因此,其磨削效果也得到了一定的改善。试验证明磨钛合金时,铈碳化硅与绿碳化硅相比,切削效率提高近一倍,并且火花较小;磨铸铁时,当进刀量为001mm时,铈碳化硅的耐用度比绿碳化硅砂轮提高189%,磨削比提高96%,当进刀量为002mm时,其耐用度提高274%,磨削比提高741%。由此可见,用铈碳化硅磨削铸铁进刀量时,其效果比绿碳化硅提高的更显著。磨硬质合金的效果与绿碳化硅相近,磨削CO5Si M5Al 5F-6等难磨高速钢,其效果与单晶刚玉相似。
(3) 碳化硼(BC)
碳化硼(B4C)是以硼酸(H3BO3)和炭素材料为原料,在电弧炉内经1700~2300℃的高温冶炼,由碳直接还原熔融的硼酐(B2O3)而制得。
碳化硼是一种具有金属光泽的灰黑色粉末,是一种超硬材料。在空气中加热至500℃时,碳化硼开始氧化当温度达到800~900℃时,其氧化作用更为显著。碳化硼曾用来代替金刚石研磨硬质合金刀具。其烧结制品可以代替金刚石作为砂轮的修整工具,适用于精磨碳钨合金、碳钛合金、烧结刚玉、人造宝石和特殊陶瓷等硬质材料制品。
(4) 碳硅硼
碳硅硼是以硼酸、石英砂、石墨为原料,在电弧炉内经高温冶炼而成,呈灰黑色,其硬度次于氮化硼高于碳化硼,脆性大,适用于硬质合金、半导师体、人造宝石和特殊陶瓷等硬质材料的加工。
3. 超硬系列人造磨料
(1)金刚石(JR)
金刚石是以石黑为原料,以某些金属或合金为触媒,在高温(1000~2000℃)、高压(557~608Mpa)下,使石墨结构转变为金刚石结构而成。金刚石是已知的最硬物质,具有较高的抗压强度、良好的导热性、化学稳定性、耐磨性,以及较强的切削能力。
金刚石可分为JR1、JR2、JR3、JR4、JR5五个牌号,其特点和用途如下:
1.JR1型:晶体多为针片状,晶面粗糙,用于制造树脂结合剂金刚石磨具,主要用于硬质合金、陶瓷、玻璃及难磨材料的精磨工序,加工效果好,表面光漫无边际度高,有时也用于半精磨,但不适于重负荷磨削。
2.JR2型:晶体大部分为等积形,适于制造金属结合剂及陶瓷结合剂金刚石磨具。它可承受较大的负荷,用于粗磨、半精磨硬质合金及非金属材料,也可切割光学玻璃、宝石、高硬岩石等。
3.JR3型:晶体较完整,晶面光滑,抗压强度高,用于制造金属结合剂地质钻头、修整工具和切割工具等。
4.JR4型:晶体完整,抗压强度高于JR3,用于制造地质钻头、修整工具和切割工具等。
5.JR5型:颗粒为浅黄或淡黄绿色,多为透明无杂质的完整八面晶体,强度高,适于制造切割锯片,钻头及修整工具等,用于加工硬脆非金属材料。
(2)立方氮化硼
立方氮化硼是以六方氮化硼为原料,减金属或碱土金属或它们的氮化物作触媒,在高压高温下转变为立方晶体的氮化硼。这一转变与石墨转变为金刚石相似。
立方氮化硼是一种新型的超硬磨料,其硬度仅次于金刚石,而热稳定性、化学稳定性均优于金刚石,特别是对铁族金属的化学惰性好,不易与钢材起反应,磨既硬又韧的钢材时具有独特的优点,耐磨性比普通磨料高30~40倍,在加工高速钢、合金钢、耐热钢时,其工作能力在大超过金刚石磨具的工作能力。亦可作为磨加工硬质合金及非金属材料使用。
用摩氏硬度计检验石头硬度。
也有莫氏布氏硬度测量仪器,下面是几种石头摩氏硬度分为十级:
1滑石2石膏 3方解石 4萤石 5磷灰石 6正长石 7石英 8黄玉 9刚玉 10金刚石 。
硬度是宝石、玉石的重要的物理性质,它与宝石和玉石的质地、光泽和加工方法有关。
所以检验硬度是鉴定宝石、玉石时的一项重要内容。
行业中习惯把宝石玉石硬度分为三个级别:高硬度的属于宝石级,一般在摩氏7度以上,
如钻石宝石、红宝石、蓝宝石、碧玺等。以欧珀宝石硬度最低,为55度;
中硬度的属于高硬度玉石,一般在摩氏7~6度之间,如玉、翡翠、玛瑙、水晶、木变石、东陵石、河南玉等;
低硬度的属于用刀划得动的玉石如青金石、松石、珊瑚、孔雀石、岫玉、萤石等,
摩氏硬度在5~4度之间。琥珀最低,是25度。在矿物中,玉石的硬度很少有低于4度的。
扩展资料:
摩氏硬度计
是1822年德国矿物学家弗莱德奇·摩氏提出的。他用10种矿物做标准,衡量世界上矿物的相对硬度,这就是“摩氏硬度计”,或称 “摩氏矿物硬度表”(Mohs scale of mineral hardness)。
操作方法
分级
摩式硬度计按矿石的软硬程度分为十级:
1、滑石、2、石膏 3、方解石 4、萤石 5、磷灰石 6、正长石 7、石英 8、黄玉 9、刚玉 10、金刚石。
各级之间硬度的差异不是均等的,等级之间只表示硬度相对的小。
操作方法
选择被测样品的尖锐位置。在已知硬度的平面型矿物硬度计平面进行刻划,刻划硬度的测试由低至高依次进行。观察硬度计平面有无刻面,轻擦平面,以防被测样品的粉末留在硬度计上,使判断失误。
若硬度计平面有划痕,则样品硬度大于硬度计。再依次测试更高一级的硬度计,直至介于两个硬度级别之间或相当于某一硬度计为止。结果表示:摩氏硬度计所测的相对硬度用1 ~10数字表示,根据实测情况,可分别用等于、大于、小于某硬度级别,表示样品摩氏硬度值或范围。硬度作为观赏石的重要指标之一,怎样鉴别呢矿物抵抗外来机械作用(刻划、压入、研磨)的能力,称为硬度。它和矿物的化学成分及晶体构造有关。在肉眼鉴定矿物时,通常采用刻划法确定其硬度,并以“摩氏硬度计”中所列举的十种矿物作为对比的标准。
参考资料:
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