ガラスの硬さを調べる方法

コンテンツ

説明書
どうやって
必要なもの

材料の硬さは、引っかき傷または摩耗に対する耐性であると理解されている。しかしながら、調査された機械的性質に従って材料の硬度の異なる側面を測定するために異なる試験が使用される。さらに、試験は異なる実験条件および分析方法の下で行われる。したがって、異なる硬さ試験の結果間に直接的な関係はありません。最も一般的なものはモース試験であり、これは１０個の基準を有する比較尺度で引っかき抵抗性を測定する。原理は単純です。AがBより硬い場合にのみ、材料AはBを傷つけます。このテストでは、硬度が既知の一般的なオブジェクトを使用できます。

説明書

ダイヤモンドはこれまでに知られている最も硬い材料です （Ryan McVay /フォトディスク/ゲッティイメージズ）

釘をガラスの表面にしっかりと押し付けます。驚くことではないが、あなたはガラスが釘で引っかかれることができないことに気付くだろう。これは、モーススケールでは、ガラスの硬度が2.5より大きいことを意味します。
コインを使ってテストを続けます。コインがガラスを傷つけないことに注意してください。ガラスは３より大きな硬度を有すると結論付けることができる。
モーススケールでの参照リストについては、硬度の順にヒントリストを参照してください。その後に、使用できる一般的なオブジェクトの硬度が続きます。
それらの間の材料をテストしてください。 1つの特定の材料が劣った硬度の他を傷付けるだけであることに注意してください。
2つの参照材料を使用してガラスの硬さを見積もることができるまで、硬さの順序を上げながら、釘、次にアパタイトなどを使用してテストを続けます。

ネイルもアパタイトもガラスを傷つけませんが、オルソクレーズは傷つけません。ガラスはモーススケールで５〜６の硬度を有すると結論付けることができる。

クォーツ （Fotolia.comからUnclesamによるクォーツ・サー・フォン・ジュノーパステルイメージ）

どうやって

モース試験のための鉱物参照：１。タルク、２。石膏、３。方解石、４。蛍石、５。アパタイト、６。オルトクレース、７。石英、８。トパーズ、９．コランダム（ルビー、サファイア）。ダイヤモンド。
一般的なオブジェクト参照：釘2.5、銅貨3、釘4.5、ガラス5.5、鋼片6.5。
研究者は通常、モーステストキットを使用します。これは、スケール上の10種類のミネラルのセットです。
より硬い試料は、硬さ試験において器具として使用される金属棒の先端に取り付けられる。
同じ硬さを持つ材料は傷つくかもしれませんが、いくらか困難を伴います。アパタイト、長石および石英は鉱物および小売業者から、またはインターネットから入手することができる。
モース検定は不連続かつ非線形です。例えば、ダイヤモンド（１０）はコランダム（９）よりも約１４０倍硬いが、蛍石（４）は方解石（３）よりもわずかに強いだけである。
モース試験はあらゆる材料の強度を決定するために行うことができます。その限界にもかかわらず、このテストは硬度比較測定のために科学者によって使用されます。