Стандартен метод за изпитване ASTM C1895 за определяне на твърдостта на надраскване по Mohs

Стандартът „ASTM C1895 Стандартен метод за изпитване за определяне на твърдостта на надраскване по Моос“, публикуван от Американското дружество за изпитване и материали (ASTM), описва метод за изпитване за определяне на твърдостта на надраскване по Моос на керамични плочки, стъклени плочки и други твърди повърхности. Твърдостта на надраскване по Моос е полезен инструмент за определяне на устойчивостта на надраскване на керамични плочки. Устойчивостта на надраскване се определя чрез визуално наблюдение на повърхността на керамичната плочка след опит за надраскване с инструмент с известна твърдост.

Оборудването, използвано в тези тестове, включва:

Твърдомери.
Шейна за твърдомер: Приспособление, използвано за задържане на твърдомера под ъгъл от 70 градуса плюс или минус 5 градуса. Шейната трябва да може да прилага сила от 3,2 кг плюс или минус 0,2 кг до точката, където точката на твърдост докосва изпитвания образец. Това може да се постигне чрез добавяне на спомагателна тежест към шейната. Шейната трябва да бъде оборудвана с дръжка, която да помага за издърпването на твърдомера по изпитвания образец. Общото тегло, необходимо за прилагане на необходимата сила, варира в зависимост от общото тегло в шейната и, ако се използва спомагателна тежест, нейното местоположение върху шейната.
Бижутерска лупа или друго подходящо увеличително устройство.
Точилен камък или точилка: Повърхност, изработена от материал, подходящ за заточване на инструменти за заточване. Известно е, че точилните камъни с диамантено покритие и точилните камъни, изработени от алуминиев оксид или корунд, работят добре.
По избор разтвор за оцветяване, като например 1-процентов разтвор на метиленово синьо.

Тестовата проба трябва да се състои от поне една плочка. Тестовите проби с размери до 15 см x 15 см трябва да се оставят неразрязани за изпитване. Проби със страни по-големи от 15 см могат да бъдат намалени до не по-малко от 15 см за по-лесна употреба.

Върховете за заточане могат да се износят с употреба. Преди тестване, проверете върха му под лупа, за да се уверите, че е остър и с равномерен заострен край. Върховете за заточане може да се нуждаят от заточване, за да се отстранят плоски петна или несъвършенства. За да заточите връх за заточане, извадете го и го поставете в патронника на електрическа бормашина. Дръжте връх за заточане под ъгъл от приблизително 20 градуса спрямо шлифовъчния камък и използвайте електрическата бормашина, за да го завъртите. Прекомерната топлина от триене може да промени твърдостта на върха. За да предотвратите прегряване, дръжте точилния камък влажен и не се опитвайте да го заточвате повече от 10 секунди.

Накратко, ASTM C1895 е стандартен метод за изпитване, предназначен за оценка на твърдостта на надраскване по скалата на Моос на керамични плочки, стъклени плочки и други твърди повърхности. Този метод определя кой стандартен минерал (базиран на скалата на Моос) може видимо да надраска повърхността на пробата при определени условия. Този стандарт предоставя прост и възпроизводим начин за измерване на устойчивостта на надраскване на материала и я сравнява със стандартите за твърдост по скалата на Моос (вариращи от по-меки минерали като талк до най-твърдия корунд).

Този метод се използва широко в контрола на качеството, избора на материали и изследванията, особено в строителната, керамичната, аерокосмическата, електронната и покритийната промишленост.

Като цяло, този метод на тестване се състои от следните стъпки:

Подготовка на повърхността: Материалът се почиства и подготвя съгласно стандартните инструкции.
Тестове за надраскване: Използвайки набор от референтни минерали с известна твърдост по Моос, всеки от тях се надрасква по повърхността с контролирана сила.
Визуална проверка: Наблюдателите проверяват кои минерали са видими на повърхността.
Твърдост: Твърдостта по скалата на Моос се определя от най-твърдия минерал, който образува забележима драскотина.

Тестът разчита на визуално откриване на повърхностни следи, така че последователността на оператора и подходящото осветление са от решаващо значение. Тъй като не обхваща всички опасения за безопасността, потребителите трябва да носят подходящи лични предпазни средства и да спазват лабораторните протоколи.

Фридрих Моос е немски минералог, най-известен с разработването на скалата на Моос за измерване на твърдостта на минералите. Тази скала класира минералите въз основа на способността им да се надраскат един друг. Това е прост, но ефективен метод за определяне и сравняване на твърдостта на естествените материали.

Скалата на Моос е един от първите практични и систематични начини за класифициране на минерали и прави измерването на твърдост едновременно достъпно и лесно възпроизводимо в полеви условия. Въпреки че днес са налични по-прецизни тестове за твърдост, скалата на Моос остава фундаментална концепция в минералогията и материалознанието.

Нивото на твърдост на всеки минерал по класическата скала на Моос, където всеки минерал може да се издраска, е както следва:

1 = Талк: Бебешка пудра
2 = Гипс: Креда, гипсокартон
3 = Калцит: Варовик, образувания
4 = Флуорит: Кристали на флуорит
5 = Апатит: Зъбен емайл
6 = Ортоклаз: Фелдшпат в гранит
7 = Кварц: Пясък, стъкло
8 = Топаз: Някои скъпоценни камъни
9 = Корунд: сапфири, рубини
10 = Диамант: Най-твърдият известен природен материал

Твърдостта на надраскване по Моос е важна, защото предоставя бърз и практичен начин за оценка на устойчивостта на материала на надраскване. Това пряко влияе върху неговата издръжливост, функция и външен вид, особено в реални условия. Този метод се счита за важен поради следните причини:

Издръжливост и устойчивост на износване: Материалите с по-висока твърдост по Моос могат да устоят по-добре на повърхностни повреди. Те са полезни при подови настилки, плотове, плочки, фурнири, лещи и електроника, където ежедневният контакт, износването или триенето могат да причинят драскотини. Например, керамичните плочки с твърдост 7+ не се надраскват лесно от пясък (кварц). Екраните на телефоните се нуждаят от твърдост над 6, за да устоят на драскотини от монети или ключове.
Избор на материали и дизайн: Помага на дизайнерите да изберат материали, подходящи за среди с висок трафик и износване (напр. болници, обществен транспорт, кухни). Например, когато избират стъкло за слънчеви панели или прозорци, то трябва да е устойчиво на надраскване от прах, носен от вятъра (обикновено на кварцова основа).
Контрол на качеството и съответствие със стандартите: ASTM C1895 и подобни стандарти използват твърдостта по Моос, за да гарантират, че продуктите отговарят на спецификациите за устойчивост на надраскване. Керамична плочка, рекламирана като устойчива на надраскване, трябва да премине тест за ниво на твърдост, за да потвърди твърдението си.
Идентификация на минерали на терен: В геологията и минното дело това е бърз, нискотехнологичен метод за идентифициране на неизвестни минерали. Геолозите могат да надраскат минерал с известен предмет (като нож или нокът), за да оценят неговата твърдост.

В резултат на това, ASTM C1895 е широко използван метод за изпитване за оценка на устойчивостта на надраскване, използвайки скалата на Моос. Неговата простота, достъпност и приложимост към керамични и твърди повърхности го правят ценен инструмент за контрол на качеството и спецификации в различни индустрии.

Нашата организация, която от години подкрепя бизнеса във всички сектори чрез широк спектър от дейности по тестване, измерване, анализ и оценка, разполага със силен екип от служители, които следят отблизо световните развития в науката и технологиите и непрекъснато се усъвършенстват. В този контекст, ние също така предоставяме услуги за тестване в съответствие със стандартния метод за изпитване ASTM C1895 за определяне на твърдост по Моос.