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礦物硬度及其測定方法

一、礦物硬度的研究意義

1、礦物的硬度是礦物的重要物理常數(shù)和鑒定標志。某些礦物的硬度的細微變化常與形成條件有關(guān)，因此根據(jù)硬度可以探討礦物的成因。

2、礦物的硬度在工業(yè)技術(shù)上有重要意義。例如高精度的金剛石廣泛的用于研磨、切割、拋光等重要工具，低硬度的石墨是重要的固體潤滑劑。

3、礦物硬度是鑒定礦物的重要特征之一。高硬度的礦物如金剛石、剛玉等，其高硬度的性能已被廣泛應用于工業(yè)技術(shù)，如高速切削、高級研磨以及用于電氣、航空、精密儀表等。

?二、礦物硬度分類、分級

礦物抵抗外來機械作用力的能力即為礦物的硬度。從這種機械作用力的類型來劃分，礦物抵抗刻劃作用力的為“刻劃硬度”；抵抗研磨作用力的為“抗磨硬度”；抵抗壓入作用力的為“抗壓硬度”。

刻劃硬度：反映礦物的彈性極限、屈服極限、強度極限和破裂極限，受方向性的影響較大；

抗磨硬度：系較硬物質(zhì)(磨料)在礦物表面上沿著不同方向長時間刻劃的積累，其形成機理與刻劃硬度相似，除了抵抗塑性變形以外，主要反映礦物抵抗破裂、剝離的能力；

抗壓硬度：主要反映礦物對塑性變形的阻力，一般反映礦物的強度極限，彈性、破裂居從屬地位。

三者相關(guān)關(guān)系：礦物的解理面系質(zhì)點作最緊密堆積的面，故解理面的抗壓硬度最大。但解理面上的刻劃硬度和抗磨硬度卻往往最小，這主要是由于這兩種硬度機械作用力除了擠壓、推移晶格以外，還具有剝離和撕裂的作用(解理面容易剝離和撕裂)。因此，由于三種硬度的形成機理不盡相同，三者數(shù)值不能完全對比。當然，三種硬度都能在一定程度上反映礦物受機械力以后的機械特征(彈牲極限、屈服極限、強度極限及破碎強度)，故又在一定程度上三種硬度可作對比。

三、刻劃硬度的測定方法

1、摩氏硬度表：

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。

2、測定礦物硬度的方法：

（1）肉眼測定

① 利用與摩氏硬度計規(guī)定的十種標準礦物刻劃對比，即可確定欲測礦物的硬度。例如，某一礦物能劃動方解石，說明其硬度大于方解石，但又能被螢石所劃動，說明其硬度小于螢石，則該礦物的硬度為3到4之間，可寫成3-4。

② 利用隨身攜帶的物品進行測定。例如，指甲的硬度為2.5、小刀的硬度為5.5。因而它可以把礦物的硬度粗略地劃分為小于指甲(<2.5)、指甲與小刀之間(2.5-5.5)和大于小刀(>5.5)三個級別。

此外，還可用摩氏硬度筆進行測定

（2）礦相顯微鏡下測定：

利用鋼針(縫紉針)，銅針(純銅電線絲磨尖制成)刻劃礦物確定硬度。其分級簡易適用。具體分級如下：

Ⅰ．低硬度——能被銅針劃動(在光片上出現(xiàn)劃痕、溝槽或粉末；

Ⅱ．中硬度——銅針劃不動、鋼針可劃動；

Ⅲ．高硬度——鋼針也劃不動。

用金屬針刻劃礦物一般在低倍或中倍物鏡下進行。用右手的食指、中指和大拇指握住針，小指支撐在物臺上，使金屬針與光片約成30-40°以上的角度劃出刻痕，握針不必太緊。劃不能太用力，針應經(jīng)常磨尖?？虅潟r從左向右劃動(鏡下倒象顯示為從右向左劃動)?？虅澯捕鹊墓馄仨毐３智鍧崳悦夤馄系膲m土、氧化膜、污垢被金屬針刻掉后誤認為劃動了礦物。金屬針刻劃較硬礦物時，有時留下金屬針(特別是銅針)的粉末于光片上，不要誤認為刻動的劃痕。

礦石屬于礦物集合體。在現(xiàn)代技術(shù)經(jīng)濟條件下，能以工業(yè)規(guī)模從礦物中加工提取金屬或其他產(chǎn)品，分為金屬礦石和非金屬礦石兩大類。礦石中有用成分（元素或礦物）重量和礦石重量之比稱為礦石品位，是礦石最重要的衡量指標之一。

礦石礦產(chǎn)檢測的目的：

讓您初步了解您手中的礦產(chǎn)有哪些成分，具體的含量又是多少，品位怎么樣。從而大致了解手中礦產(chǎn)的大概價值，為您開采、生產(chǎn)、加工或貿(mào)易提供準確的數(shù)據(jù)參考。 

礦石中的成分非常之多，但是相對于來說，里面的成分的元素百分比也是非常難測的。

礦石常規(guī)元素成分檢測  ： 鉀鈉，鈣，鎂，鋁，硅，鈦，鉛，鋅，鋰，銻、銀、銅、錫。鐵、錳、鉬、鉛、釩，鎢、鎳，鉻，鉭，鈮，碲，鎵，硒，鋇，鈹，等等。

礦石貴金屬元素含量檢測  ： 金(Au)、銀(Ag)、鉑(Pt)、鋨(Os)、銥(Ir)、釕(Ru)、銠(Rh)、鈀(Pd)等。

稀土礦元素化驗  ： 鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥、鈧、釔含量化驗。

其他常規(guī)檢測項目：

礦石品位鑒定、物相分析、巖土成分分析、元素含量分析等。礦石種類鑒定，全成分分析、貴金屬含量檢測、稀土元素分析、重金屬元素化驗，硬度，壓碎值，強度，密度，掃描電鏡，耐火度，干燥收縮率，差熱分析，放射性，水分、灼燒減量等。

礦石檢測服務(wù)范圍：

礦石檢測  ： 金屬礦石，非金屬礦石，稀土礦石，沙土礦石，石材，巖石，貴金屬礦石等。

礦石礦物  ： 鉀長石、鈉長石、高嶺土、陶瓷土、膨潤土、銅鉛鋅礦石、金礦石、鉬礦石、鎢礦石、鈦礦石、錫礦石、銻礦石、鉍礦石、汞礦石、鈷礦石、鎳礦石、鉻礦石、鐵礦石、錳礦石、磷礦石、螢石、鋁土礦、硫鐵礦及巖石全分析等。

精礦產(chǎn)品  ： 銅精礦、鉛精礦、鋅精礦、金精礦、錫精礦、銻精礦、鎢精礦、鉬精礦等。

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