一、產品概述
莫氏硬度計(Mohs Hardness Tester)是一種用于測定礦物或材料相對硬度的經典工具,基于德國礦物學家弗里德里?!つ梗‵riedrich Mohs)于1822年提出的莫氏硬度分級體系。該體系通過10種標準礦物的劃痕對比,將材料硬度劃分為1~10級(1級最軟,10級最硬),廣泛應用于地質勘探、材料科學、珠寶鑒定、工業(yè)檢測等領域。
本硬度計包含一套標準硬度礦物(或人工合成標準塊)、輔助工具(如放大鏡、載玻片、擦拭布等),部分型號配備便攜保護盒,便于野外或實驗室使用。
二、技術參數
硬度范圍:1級(滑石)~10級(金剛石)
標準礦物/塊列表(按硬度遞增):

尺寸/重量:約200mm×150mm×50mm(含盒),總重≤500g(因配置不同略有差異)。
適用環(huán)境:溫度0~40℃,濕度≤80%(無腐蝕性氣體)。
三、使用前準備
1.檢查配件完整性:確認標準硬度礦物塊無破損、劃痕;輔助工具(放大鏡、載玻片等)齊全;保護盒密封良好。
2.清潔待測樣品與標準塊:用柔軟無絨布(如麂皮布)擦拭待測樣品表面及標準礦物塊的測試面,確保無灰塵、油污或雜質(雜質可能干擾劃痕判斷)。
3.環(huán)境準備:在光線充足的環(huán)境(建議自然光或白光臺燈)下操作,避免強光直射導致視覺誤差;若為精密測量,可佩戴手套防止手汗污染樣品。
四、操作步驟
莫氏硬度測試的核心原理:若A材料能在B材料表面留下明顯劃痕,而B材料不能在A表面留痕,則A的硬度>B。具體操作步驟如下:
步驟1:初步判斷待測樣品的大致硬度范圍
觀察樣品表面是否易碎裂、是否有天然解理面(礦物晶體斷裂的規(guī)律平面)。例如,滑石(1級)質地極軟,指甲可輕易劃動;石膏(2級)指甲可留痕但需稍用力;方解石(3級)小刀(硬度≈5.5)可刻動;石英(7級)僅能被鋼刀(硬度≈6.5)輕微劃動,無法被普通刀具損傷。
步驟2:選擇起始測試的標準硬度塊
從中間硬度(如5級磷灰石)開始測試更高效。若樣品疑似較軟(如疑似滑石),則從1級開始;若疑似較硬(如疑似石英),則從6級開始,逐步逼近目標硬度。
步驟3:進行劃痕測試
單方向均勻施力:取標準硬度塊(記為H?),用其測試面以垂直角度(90°)、勻速單向劃過待測樣品表面(力度適中,避免過度用力壓碎樣品或標準塊)。劃痕長度建議5~10mm,重復2~3次不同位置測試。
觀察劃痕特征:用放大鏡(5~10倍)觀察樣品表面:
若出現連續(xù)、清晰的白色劃痕(礦物粉末堆積),且劃痕邊緣整齊,說明標準塊硬度≥樣品硬度(即樣品可能被標準塊劃傷);
若樣品表面無劃痕,或僅出現模糊、斷續(xù)的痕跡(可能為摩擦而非真正劃痕),則需換更高硬度的標準塊測試。
反向驗證:為確保準確性,需用待測樣品嘗試劃擦標準塊表面(記為H?)。若樣品能在H?上留下劃痕,則樣品硬度>H?;若不能,則樣品硬度≤H?。結合兩次結果綜合判斷。
步驟4:確定最終硬度等級
若樣品能被H?級標準塊劃傷,但不能被H???級標準塊劃傷,則其硬度為H???<樣品硬度≤H?;
若樣品能劃傷H?級標準塊,但不能劃傷H???級標準塊,則其硬度為H?<樣品硬度≤H???;
注:莫氏硬度為相對等級,非絕對數值(如石英硬度實際約為7,剛玉約9,與絕對硬度(如維氏硬度)無線性對應關系)。
五、注意事項
1.禁止混淆“劃痕”與“磨損”:僅當劃痕清晰、連續(xù)且伴隨粉末脫落時,才判定為有效劃痕;若因壓力過大導致樣品表面碎裂或標準塊崩邊,需重新測試并降低力度。
2.保護標準塊:標準礦物塊為珍貴基準,避免用其劃擦金屬、玻璃等高硬度物體(可能損傷標準塊);若標準塊表面出現劃痕,需標記并降級使用(如原10級金剛石塊出現劃痕后,不可再作為10級標準)。
3.特殊樣品處理:
多晶質或復合材質樣品(如陶瓷、合金):需在平整、無缺陷的區(qū)域測試,避免晶界或孔隙干擾結果;
透明或半透明樣品(如寶石):可在載玻片上放置樣品,側面打光觀察劃痕(避免反光干擾);
軟質樣品(如塑料、石墨):建議使用低硬度標準塊(1~3級),并縮短劃擦時間以防嵌入。
4.維護與存儲:使用后及時清潔所有部件,標準塊需單獨存放于防潮盒中(避免與酸、堿接觸);長期不用時,可在標準塊表面涂抹薄層凡士林防銹(僅限金屬基標準塊,天然礦物塊禁用)。
六、常見問題與解決
問題 | 原因 | 解決方法 |
樣品表面無劃痕,但標準塊有凹坑 | 施力過大,樣品塑性變形 | 減小壓力,保持勻速劃擦,更換更軟的標準塊重試 |
劃痕模糊,無法判斷是否留痕 | 樣品表面粗糙或有氧化層 | 打磨樣品至平整(用400目以上砂紙輕拋) |
不同標準塊測試結果矛盾 | 標準塊磨損或樣品不均勻 | 校準標準塊(與同級新塊對比),或更換測試區(qū)域 |
七、附錄:莫氏硬度快速對照表
硬度級 | 標準礦物 | 常見物品參考(近似硬度) |
1 | 滑石 | 指甲(硬度≈2.5)可輕易劃動 |
2 | 石膏 | 指甲可留痕,銅針(硬度≈3)可刻動 |
3 | 方解石 | 小刀(硬度≈5.5)可刻動 |
4 | 螢石 | 鋼刀(硬度≈6.5)可輕微劃動 |
5 | 磷灰石 | 玻璃(硬度≈5.5~6)可刻動 |
6 | 正長石 | 鋼刀較難刻動,石英(7級)可劃傷 |
7 | 石英 | 普通刀具無法損傷,剛玉(9級)可劃傷 |
8 | 黃玉 | 僅能被金剛石(10級)或硬質合金劃傷 |
9 | 剛玉(紅寶石/藍寶石) | 僅金剛石可劃傷 |
10 | 金剛石 | 自然界最硬物質,無其他礦物可劃傷 |
聲明:本說明書基于通用莫氏硬度測試規(guī)范編寫,具體型號可能因設計差異略有調整,請以產品附帶的實際說明為準。操作時請嚴格遵守安全規(guī)范,避免劃傷或誤吞小部件。

