自然界中已知的最硬的物质是?
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金刚石是目前已知自然界中最硬的物质,其相对硬度(莫氏硬度)为10,显微硬度(正方锥压入法)为98588MPa。金刚石绝对硬度是石英的1000倍,是刚玉的150倍。金刚石的产地、矿床、颜色不同,其硬度不同。同一金刚石不同晶面上硬度也不同。密度:金刚石的密度一般为3.47~3.56g/cm3,质纯、结晶完好的金刚石密度为3.52g/cm3。金刚石的颜色不同,晶体中包裹体的种类和数量不同,密度也不同。硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高,耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。 1.布氏硬度(HB) 以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。 2.洛氏硬度(HR) 当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同,分三种不同的标度来表示: • HRA:是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。 HRB:是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球,求得的硬度,用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。 HRC:是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。 3 维氏硬度(HV) 以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面,用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值,即为维氏硬度值(HV)。 从上述材料看,上述硬度是针对于金属的,能不能用于非金属呢?存在疑问,应该是不能的。 摩氏硬度是针对于各种不同的矿物的。 奥国矿物学家摩氏(Frederich Mohs)创立一种硬度表,作为评判矿物硬度的标准。最软者为滑石,最硬者为金刚石,共有十种矿物,定为十级,分别为: 滑石(Talc) 1 石膏(Gypsum) 2 指甲 2.5 方解石(Calcite)3 铜币 3.5-4 萤石(Fluorite) 4 磷灰石(Apatite) 5 钢刀 5.5 玻璃 5.5 -6 正长石(Orthoclase) 6 钢锉 6.5 石英(Quartz) 7 黄玉(Topaz) 8 刚玉(Corundum) 9 金刚石(Diamond) 10 摩氏硬度表中所刊载的数字,并没有比例上的关系。例如正长石硬度6,并不表示他是方解石硬度的两倍,数字的大小仅表明硬度排行而已。当鉴定硬度时, 如果没有以上的摩氏硬度计, 可用其他东西代替,如小刀其硬度约为5.5;铜币约为3.5至4; 指甲约为2至3;玻璃硬度为6。 从摩氏硬度表可以知道,相对硬度最大的是金刚石,而且刚玉的硬度大于钢和铁