Vous êtes-vous déjà interrogé sur la dureté des matériaux qui vous entourent ? De la douceur du talc à la dureté inégalée des diamants, l'échelle de Mohs offre un voyage fascinant dans le monde des minéraux. Dans cet article, nous allons nous plonger dans les subtilités de cet outil essentiel, en explorant son histoire, ses applications et les histoires captivantes qui se cachent derrière les minéraux qui la définissent. Préparez-vous à découvrir les secrets de la balance de Mohs et à mieux apprécier les matériaux qui façonnent notre monde.
Il existe deux méthodes pour mesurer la dureté des matériaux : la dureté par rayure et la dureté par indentation sous charge statique. La dureté à la rayure, également connue sous le nom de dureté de Mohs, est une dureté relative et plutôt rugueuse.
Il utilise dix minéraux naturels comme étalons. L'ordre de dureté ne représente pas la taille absolue de la dureté d'un minéral particulier, mais indique qu'un minéral d'un ordre de dureté supérieur peut rayer un minéral d'un ordre inférieur. La dureté des autres minéraux est déterminée par comparaison avec ces minéraux étalons.
L'unité de dureté de Mohs est le kilogramme-force par centimètre carré (kgf/cm²), noté [Pa]. Il s'agit d'une norme pour exprimer la dureté d'un minéral, proposée pour la première fois en 1824 par le minéralogiste allemand Frederich Mohs. La dureté est représentée par la profondeur de l'éraflure faite sur la surface du minéral testé en utilisant la méthode de l'éraflure avec une aiguille de diamant en forme de pyramide.
L'échelle de dureté est la suivante : talc 1 (le plus mou), gypse 2, calcite 3, fluorine 4, apatite 5, orthoclase (également connu sous le nom de feldspath ou périclase) 6, quartz 7, topaze 8, corindon 9, diamant 10 (le plus dur). La dureté de Mohs est également utilisée pour exprimer la dureté d'autres matériaux solides.
| Niveau | Minéraux | Équivalent à |
| 1 | Talc | Aucun |
| 2 | Gypse | Ongle |
| 3 | Calcite | Pièce de monnaie en cuivre |
| 4 | Fluorite | Clou en fer |
| 5 | Apatite | Verre |
| 6 | Orthoclase | Canif |
| 7 | Quartz | Fichier |
| 8 | Topaze | Papier de verre |
| 9 | Corindon | Aucun |
| 10 | Diamant | Aucun |
Pour une méthode plus spécifique : on gratte le minéral à tester par rapport à la dureté standard sur l'échelle de dureté de Mohs pour déterminer la dureté du minéral testé.
Par exemple, si un minéral peut rayer la calcite et être rayé par la fluorine, la dureté de ce minéral est comprise entre 3 et 4. On peut également utiliser un ongle (dureté 2-2,5), une pièce de monnaie (dureté 3,5) ou un petit couteau (dureté 5,5) pour rayer le minéral afin de déterminer globalement sa dureté.
| Noms de minéraux représentatifs | Utilisations courantes | Échelle de dureté |
| Talc, graphite | Le talc est le minéral le plus doux connu, couramment utilisé sous forme de poudre de talc. | 1 |
| Peau, Arsenic naturel | 1.5 | |
| Gypse | Matériaux industriels | 2 |
| Cube de glace | 2~3 | |
| Ongles, Ambre, Ivoire | 2.5 | |
| Or, argent, aluminium | 2.5~3 | |
| Calcite, Cuivre, Perles | La calcite peut être utilisée comme matériau de sculpture et comme matière première industrielle. | 3 |
| Coquillages, pièces de monnaie | 3.5 | |
| Fluorite (également connue sous le nom de spath fluor) | Sculpture, métallurgie, matériaux de construction | 4 |
| Platine | Métaux rares | 4~4.5 |
| Le fer | 4~5 | |
| Phosphorite | Le phosphore est un composant important des cellules biologiques ; il est utilisé comme matière première dans la production d'aliments pour animaux, d'engrais et de produits chimiques. | 5 |
| Verre, acier inoxydable | 5.5 | |
| Orthoclase, Tanzanite, Pure Titane | 6 | |
| Dents (couche externe de la couronne) | Le principal composant est l'hydroxyapatite. | 6~7 |
| Jade doux - Xinjiang Hetian Jade | 6~6.5 | |
| Pyrite | Il est utilisé comme matière première pour la production d'acide sulfurique, l'affinage de l'or et peut également être utilisé à des fins médicinales. | 6.5 |
| Jade dur - Jadéite et Jade birman | 6.5~7 | |
| Verre de quartz, améthyste | 7 | |
| Pierre électrique, Zircon | 7.5 | |
| Quartz | Selon l'ancienne échelle de dureté, le quartz est classé 7. | 8 |
| Péridot | 8.5 | |
| Topaze, chrome, tungstène Acier | Sur l'ancienne échelle de dureté, la topaze est classée 8. | 9 |
| Moissanite | Les pierres synthétiques sont 2,5 fois plus brillantes que les diamants et coûtent 1/10e de leur prix. | 9.5 |
| Grenat | 10 | |
| Zircone fondue | 11 | |
| Corindon | Le corindon est classé 9 sur l'ancienne échelle de dureté. Les pierres précieuses naturelles telles que les rubis et les saphirs sont désormais considérées comme des types de corindon, tout comme la dureté des cristaux de saphir synthétiques. | 12 |
| Carbure de silicium | 13 | |
| Carbure de bore | 14 | |
| Diamant | Les diamants sont classés 10 sur l'ancienne échelle de dureté, ce qui en fait les pierres naturelles les plus dures au monde. | 15 |
La dureté de Mohs est une norme qui indique la dureté des minéraux, proposée pour la première fois en 1824 par le minéralogiste allemand Friedrich Mohs. Cette norme est établie en utilisant un foret diamanté en forme de pyramide pour rayer la surface d'un minéral, la profondeur de la rayure indiquant la dureté.
La dureté d'un minéral fait référence à sa capacité à résister à certaines forces mécaniques externes telles que la rayure, l'indentation ou le broyage. En minéralogie, la dureté à laquelle il est souvent fait référence est la dureté de Mohs, qui est la dureté à la rayure par rapport à l'échelle de dureté de Mohs.
L'échelle de dureté de Mohs est basée sur dix minéraux de dureté différente, divisés en dix niveaux de faible à élevé : 1. talc ; 2. gypse ; 3. calcite ; 4. fluorite ; 5. apatite ; 6. orthoclase ; 7. quartz ; 8. topaze ; 9. corindon ; 10. diamant.
En pratique, les minéraux standard sont grattés contre des minéraux de dureté inconnue. Si le minéral peut être rayé par l'apatite mais pas par la fluorine, sa dureté est déterminée comme étant comprise entre 4 et 5.
Cette méthode a été établie et nommée par le professeur de minéralogie allemand Friedrich Mohs (1773-1839). Cependant, la mesure précise de la dureté minérale nécessite toujours un testeur de microdureté ou un appareil de mesure de la dureté. La dureté minérale est également l'une des propriétés physiques des minéraux. Les minéraux à dureté élevée ont été largement utilisés dans la technologie industrielle.
Les diamants, le corindon et d'autres minéraux ne sont pas seulement utilisés dans l'industrie, mais deviennent également des pierres précieuses. En tant que pierres précieuses, elles ont généralement une dureté élevée.
Par exemple, la dureté de l'opale est de 5,5-6,5, celle du quartz de 6,5-7, celle de la sphalérite de 7,5-8, celle de la tsavorite de 8,5 et celle du saphir et du rubis de 9, soit la deuxième dureté après celle du diamant. Les gens choisissent des minéraux de dureté élevée comme pierres précieuses, probablement parce qu'ils sont résistants à l'usure, ce qui symbolise leur valeur intemporelle !
En fonction des besoins, les hommes ont également développé une échelle de dureté des pierres précieuses pour identifier la dureté minérale des pierres précieuses, des minéraux les plus tendres aux plus durs : talc, gypse, calcite, fluorine, apatite, zircon, corindon, carbure de silicium, carbure de bore, diamant, etc.
Lorsqu'il n'existe pas de minéral de dureté standard, la manière la plus simple de mesurer la dureté est d'utiliser un ongle ou un petit couteau. La dureté d'un ongle est de 2,5, celle d'une pièce de monnaie en cuivre est de 3, celle du verre et d'un petit couteau est de 5. Les duretés supérieures à 6 correspondent presque toutes à des minéraux de type pierre précieuse.
En tant que fondateur de MachineMFG, j'ai consacré plus d'une décennie de ma carrière à l'industrie métallurgique. Ma vaste expérience m'a permis de devenir un expert dans les domaines de la fabrication de tôles, de l'usinage, de l'ingénierie mécanique et des machines-outils pour les métaux. Je suis constamment en train de réfléchir, de lire et d'écrire sur ces sujets, m'efforçant constamment de rester à la pointe de mon domaine. Laissez mes connaissances et mon expertise être un atout pour votre entreprise.
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