ASTM C1895 Mohs Çizilme Sertliğinin Belirlenmesi için Standart Test Yöntemi

Amerikan Test ve Malzeme Kuruluşu (ASTM) tarafından yayınlanan “ASTM C1895 Mohs çizilme sertliğinin belirlenmesi için standart test yöntemi” standardında, seramik karo, cam karo ve diğer sert yüzeylerin Mohs çizilme sertliğini belirlemeye yönelik bir test yöntemi açıklanmaktadır. Mohs çizilme sertliği, seramik karoların çizilmeye karşı direncini belirlemek için kullanışlı bir araçtır. Çizilmeye karşı direnç, bilinen sertlikte bir uçla seramik karo yüzeyinin çizilmeye çalışılmasının ardından görsel olarak gözlemlenmesine dayanarak belirlenir.

Bu testlerde kullanılan ekipman şunları içerir:

• Sertlik ölçerler.
• Sertlik ölçer kızağı: Sertlik ölçeri 70 derece artı/eksi 5 derece açıyla tutmak için kullanılan bir aparat. Kızak, sertlik noktasının test numunesine temas ettiği noktaya 3,2 kg artı/eksi 0,2 kg kuvvet uygulayabilmelidir. Bu, kızak üstüne yardımcı bir ağırlık eklenerek gerçekleştirilebilir. Kızak, sertlik ölçeri test numunesi boyunca çekmeye yardımcı olacak bir sapla donatılmalıdır. Gerekli kuvveti uygulamak için gereken toplam ağırlık, kızaktaki toplam ağırlığa ve yardımcı bir ağırlık kullanılıyorsa ağırlığın kızak üzerindeki konumuna bağlı olarak değişir.
• Kuyumcu büyüteci veya diğer uygun büyütme cihazı.
• Bileme taşı veya bileme taşı: Sertlik uçlarını bilemek için uygun malzemeden yapılmış bir yüzey. Elmas kaplamalı bileme taşları ve alüminyum oksit veya korindondan yapılmış bileme taşlarının işe yaradığı bilinmektedir.
• İsteğe bağlı boyama solüsyonu, örneğin yüzde 1 metilen mavisi solüsyonu.

Test numunesi en az bir karodan oluşmalıdır. 15 cm x 15 cm boyutlarına kadar olan test numuneleri test için kesilmeden bırakılmalıdır. Kenarları 15 cm’den büyük olan numuneler, kullanım kolaylığı için 15 cm daha küçük olmayacak şekilde küçültülebilir.

Sertlik uçları kullanımla aşınabilir. Test etmeden önce, eşit konikliğe sahip keskin bir uç olduğundan emin olmak için ucun ucunu büyüteç altında incelenmelidir. Düz noktaları veya kusurları gidermek için sertlik uçlarının bilenmesi gerekebilir. Sertlik ucunu bilemek için, sertlik ucu çıkarılır ve elektrikli matkabın aynasına yerleştirilir. Sertlik ucu, bileme taşına yaklaşık 20 derece açıyla tutulur ve sertlik ucunu döndürmek için elektrikli matkabı kullanılır. Sürtünmeden kaynaklanan aşırı ısı, ucun sertliğini değiştirebilir. Aşırı ısınmayı önlemek için, bileme taşı ıslak tutulur ve 10 saniyeden uzun aralıklarla bilemeye çalışılmaz.

Kısaca ASTM C1895 standardı, seramik karo, cam karo ve diğer sert yüzeylerin Mohs çizilme sertliğini değerlendirmek için tasarlanmış standart bir test yöntemidir. Bu yöntem, belirli koşullar altında bir numunenin yüzeyini gözle görülür şekilde çizebilecek standart mineralin (Mohs ölçeğine göre) hangisi olduğunu belirler. Bu standart, bir malzemenin çizilme direncini ölçmek için basit ve tekrarlanabilir bir yol sunar ve Mohs sertlik standartlarına (talk gibi daha yumuşak minerallerden sert korindona kadar) göre karşılaştırmalı olarak sunar.

Bu yöntem özellikle inşaat, seramik, havacılık, elektronik ve kaplama endüstrilerinde kalite kontrol, malzeme seçimi ve araştırmada yaygın olarak kullanılır.

Genel olarak bu test yöntemi şu adımlardan oluşur:

• Yüzey hazırlığı: Malzeme standart yönergelere göre temizlenir ve hazır hale getirilir.
• Çizik testleri: Bilinen Mohs sertliğine sahip bir dizi referans mineral kullanılarak, her biri kontrollü bir kuvvetle yüzey boyunca çizilir.
• Görsel inceleme: Gözlemciler, yüzeyde hangi minerallerin görünür şekilde iz bıraktığını kontrol eder.
• Sertlik derecesi: Mohs sertlik değeri, fark edilebilir bir çizik oluşturan en sert minerale göre belirlenir.

Test, yüzey izlerinin görsel olarak tespit edilmesine dayanır ve bu nedenle operatör tutarlılığı ve uygun aydınlatma kritik öneme sahiptir. Tüm güvenlik endişelerini ele almadığından, kullanıcıların uygun kişisel koruyucu ekipman ve laboratuvar protokollerine uyması gerekir.

Friedrich Mohs, mineral sertliğini ölçmek için Mohs ölçeğini geliştirmesiyle tanınan Alman mineralogdur. Bu ölçek, mineralleri birbirlerini çizme yeteneklerine göre sıralar. Doğal malzemelerin sertliğini belirlemek ve karşılaştırmak için basit ama etkili bir yöntemdir.

Mohs ölçeği, mineralleri sınıflandırmanın ilk pratik ve sistematik yollarından biridir ve sertlik testini hem erişilebilir hem de sahada kolayca tekrarlanabilir hale getirdi. Günümüzde daha hassas sertlik testleri mevcut olsa da Mohs ölçeği mineraloji ve malzeme mühendisliğinde temel bir kavram olmaya devam etmektedir.

Her mineralin altındakileri çizebildiği klasik Mohs ölçeğinde sertlik seviyesi, mineral ve yaygın örnekler şu şekildedir:

• 1 = Talk: Bebek pudrası
• 2 = Alçıtaşı: Tebeşir, alçıpan
• 3 = Kalsit: Kireçtaşı, tums
• 4 = Florit: Florit kristalleri
• 5 = Apatit: Diş minesi
• 6 = Ortoklaz: Granitte feldispat
• 7 = Kuvars: Kum, cam
• 8 = Topaz: Bazı değerli taşlar
• 9 = Korindon: Safirler, yakutlar
• 10 = Elmas: Bilinen en sert doğal malzeme

Mohs çizilme sertliği, bir malzemenin çizilmeye karşı ne kadar dayanıklı olduğunu değerlendirmenin hızlı ve pratik bir yolunu sunduğu için önemlidir. Bu, özellikle gerçek hayattaki kullanımda dayanıklılığını, işlevini ve görünümünü doğrudan etkiler. Bu yöntem şu nedenlerle önemli bulunmaktadır:

• Dayanıklılık ve aşınma direnci: Daha yüksek Mohs sertliğine sahip malzemeler yüzey hasarına daha iyi direnç gösterebilir. Günlük temas, aşınma veya sürtünmenin çiziklere neden olabileceği zemin kaplamalarında, tezgahlarda, fayanslarda, kaplamalarda, lenslerde ve elektronik cihazlarda kullanışlıdır. Örneğin sertliği 7+ olan seramik karolar kumdan (kuvars) kolayca çizilmez. Telefon ekranlarının madeni para veya anahtarlardan kaynaklanan çizilmelere karşı dayanıklı olması için 6’nın üzerinde sertliğe sahip olması gerekir.
• Malzeme seçimi ve tasarımı: Tasarımcıların yoğun trafiğe ve aşınmaya maruz kalan ortamlara (örneğin hastaneler, toplu taşıma, mutfaklar) uygun malzemeler seçmelerine yardımcı olur. Örneğin güneş panelleri veya pencereler için cam seçerken, rüzgarla savrulan tozdan (genellikle kuvars bazlı) kaynaklanan çizilmelere dayanıklı olması gerekir.
• Kalite kontrol ve standartlara uygunluk: ASTM C1895 ve benzer standartlar, ürünlerin çizilme direnci özelliklerini karşıladığından emin olmak için Mohs sertliğini kullanır. Çizilmeye dayanıklı olarak tanıtılan bir seramik karo, iddiasını doğrulamak için bir sertlik seviyesi testinden geçmelidir.
• Minerallerin sahada tanımlanması: Jeoloji ve madencilikte, bilinmeyen mineralleri tespit etmek için hızlı ve düşük teknolojili bir yöntemdir. Jeologlar, sertliğini tahmin etmek için bilinen bir maddeyle (bıçak veya tırnak gibi) bir minerali çizebilirler.

Sonuç olarak ASTM C1895 standardı, Mohs ölçeğini kullanarak çizilme direncini değerlendirmek için geliştirilmiş ve yaygın olarak kullanılan bir test yaklaşımıdır. Basitliği, uygun maliyeti ve seramik ve sert yüzeylere uygulanabilirliği, onu endüstri genelinde kalite kontrol ve spesifikasyonlarda değerli bir araç haline getirir.

Yıllardır çok geniş bir yelpazede gerçekleştirdiği test, ölçüm, analiz ve değerlendirme çalışmaları ile her sektörden işletmelere destek olmaya çalışan kuruluşumuz, bilim ve teknoloji alanında dünyada yaşanan gelişmeleri yakından takip eden ve sürekli kendini geliştiren güçlü bir çalışan kadrosuna sahiptir. Bu çerçevede işletmelere “ASTM C1895 Mohs çizilme sertliğinin belirlenmesi için standart test yöntemi” standardına uygun test hizmetleri de verilmektedir.