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矿物的硬度是指矿物抵抗外来机械作用力(如刻画、压入、研磨等)侵入的能力。
早在1822年,Friedrich mohs提出用10种矿物来衡量世界上最硬的和最软的物体,这是所谓的摩氏硬度计。按照他们的软硬程度分为十级:
各级之间硬度的差异不是均等的,等级之间只表示硬度的相对大小。
晶族利用摩氏硬度计测定矿物硬度的方法很简单。将预测矿物和硬度计中某一矿物相互刻划,如某一矿物能划动方解石,说明其硬度大于方解石,但又能被萤石所划动,说明其硬度小于萤石,则该矿物的硬度为3到4之间,可写成3-4。
指甲的硬度为2.5、小刀的硬度为5.5。因而它把矿物的硬度粗劣的划分为小于指甲(2.5)、指甲与小刀之间(2.5-5.5)和大于小刀(5.5)三个级别。
作为宝石,通常都有较高的硬度。如蛋白石的硬质为5.5-6.5,水晶为6.5-7,锌尖晶石为7.5-8。金绿宝石为8.5,蓝宝石和红宝石的硬度为9,仅次于金刚石。人们选择硬度高的矿物作宝石,可能是它们耐磨损,寓意着流传千古吧!
风化、裂隙、杂质以及集合体方式等因素会影响矿物的硬度。风化后的矿物硬度一般会降低。有裂隙及杂质的存在,会影响矿物内部连接能力,也会使硬度降低。集合体如呈细粒状、土状、粉末状或纤维状,则很难精确确定单体的硬度。因此测试矿物硬度要尽量在颗粒大的单体的新鲜面上进行。有时某些矿物具明显脆性,当他被小刀刻化时极易碎裂成小粒脱落,这并非表示该矿物的硬度小于小刀。
有时在同一矿物的相同晶面的不同方向上,会测定出不同的硬度数值,这就是矿物晶体的硬度的异向性。由于在同一截面上,不同方向的行列中质点排列的密度不同,沿着质点排列紧密的行列刻画较为容易,而垂直质点排列紧密的行列刻划则较为困难。
再如晶体内部结构的缺陷、机械混入物等等也要影响矿物的硬度。
矿物的硬度是矿物的重要物理常数和鉴定标志。某些矿物的硬度的细微变化常与形成条件有关,因此根据硬度可以探讨矿物的成因。
矿物的硬度在工业技术上有重要意义。例如高精度的金刚石广泛的用于研磨、切割、抛光等重要工具,低硬度的石墨是重要的固体润滑剂。
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