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金刚石的硬度_百度文库

admin 人造钻石 2021年08月06日

  金刚石的硬度(hardness 金刚石的硬度(hardness of diamond) 硬度是固体材料抵抗其他物体刻划或侵入其表面的能力。硬度的测试方法有划痕法、 压入法和弹性回跳法等, 对于矿石则常用划痕法和莫氏硬度来检测和表征其硬度。 金刚石是 目前地球上最硬的物质, 硬度是决定金刚石在工业上具有特殊作用的重要条件。 金刚石的硬 度值见表。 已知人造金刚石单晶在立方体晶面,其最大显微硬度介于天然金刚石立方体和菱形十 二面体晶面数值之间,它的值达到 66000MPa。八面体晶面的最小显微硬度约为 90000MPa。 而最大值为 95000MPa。人造金刚石(111)面的显微硬度比天然金刚石(111)面上显微硬度波 动范围小,后者处于 86000~11000MPa。 物质的硬度取决于它们原子之间键合方向和键能。金刚石和立方氮化硼具有最强的对 称键。图中列举了几种物质的莫氏吴氏硬度与单位体积键能的对应关系。 物质的显微硬度 H 显微可由下式算出: 金刚石的硬度与结晶化学诸因素也有密切的关系,可用下式表示: 式中 H 为等键型物质的硬度(新莫氏硬度); 为不同价型的物质其原子间相互斥力的比 a 例系数;K 为不同键合状态下原子间的键合强度系数;W 正和 W 负为正、负离子的原子价系数; d 为原子间距;β为同一键型中不同价电子问键合强度系数;γ为原子的配位数。 对于金刚石,a=1.72,K=2,W 正=4,W 负=4,d=0.154nm,β=1,γ=0.65,通过计算, H=15.1。莫氏硬度与显微硬度有一个比例关系: 从而很容易换算出显微硬度值=100600MPa。


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