一、产品概述
莫氏硬度计(Mohs Hardness Tester)是一种用于测定矿物或材料相对硬度的经典工具,基于德国矿物学家弗里德里希·莫斯(Friedrich Mohs)于1822年提出的莫氏硬度分级体系。该体系通过10种标准矿物的划痕对比,将材料硬度划分为1~10级(1级最软,10级最硬),广泛应用于地质勘探、材料科学、珠宝鉴定、工业检测等领域。
本硬度计包含一套标准硬度矿物(或人工合成标准块)、辅助工具(如放大镜、载玻片、擦拭布等),部分型号配备便携保护盒,便于野外或实验室使用。
二、技术参数
硬度范围:1级(滑石)~10级(金刚石)
标准矿物/块列表(按硬度递增):

尺寸/重量:约200mm×150mm×50mm(含盒),总重≤500g(因配置不同略有差异)。
适用环境:温度0~40℃,湿度≤80%(无腐蚀性气体)。
三、使用前准备
1.检查配件完整性:确认标准硬度矿物块无破损、划痕;辅助工具(放大镜、载玻片等)齐全;保护盒密封良好。
2.清洁待测样品与标准块:用柔软无绒布(如麂皮布)擦拭待测样品表面及标准矿物块的测试面,确保无灰尘、油污或杂质(杂质可能干扰划痕判断)。
3.环境准备:在光线充足的环境(建议自然光或白光台灯)下操作,避免强光直射导致视觉误差;若为精密测量,可佩戴手套防止手汗污染样品。
四、操作步骤
莫氏硬度测试的核心原理:若A材料能在B材料表面留下明显划痕,而B材料不能在A表面留痕,则A的硬度>B。具体操作步骤如下:
步骤1:初步判断待测样品的大致硬度范围
观察样品表面是否易碎裂、是否有天然解理面(矿物晶体断裂的规律平面)。例如,滑石(1级)质地极软,指甲可轻易划动;石膏(2级)指甲可留痕但需稍用力;方解石(3级)小刀(硬度≈5.5)可刻动;石英(7级)仅能被钢刀(硬度≈6.5)轻微划动,无法被普通刀具损伤。
步骤2:选择起始测试的标准硬度块
从中间硬度(如5级磷灰石)开始测试更高效。若样品疑似较软(如疑似滑石),则从1级开始;若疑似较硬(如疑似石英),则从6级开始,逐步逼近目标硬度。
步骤3:进行划痕测试
单方向均匀施力:取标准硬度块(记为H₁),用其测试面以垂直角度(90°)、匀速单向划过待测样品表面(力度适中,避免过度用力压碎样品或标准块)。划痕长度建议5~10mm,重复2~3次不同位置测试。
观察划痕特征:用放大镜(5~10倍)观察样品表面:
若出现连续、清晰的白色划痕(矿物粉末堆积),且划痕边缘整齐,说明标准块硬度≥样品硬度(即样品可能被标准块划伤);
若样品表面无划痕,或仅出现模糊、断续的痕迹(可能为摩擦而非真正划痕),则需换更高硬度的标准块测试。
反向验证:为确保准确性,需用待测样品尝试划擦标准块表面(记为H₂)。若样品能在H₂上留下划痕,则样品硬度>H₂;若不能,则样品硬度≤H₂。结合两次结果综合判断。
步骤4:确定最终硬度等级
若样品能被Hₙ级标准块划伤,但不能被Hₙ₋₁级标准块划伤,则其硬度为Hₙ₋₁<样品硬度≤Hₙ;
若样品能划伤Hₙ级标准块,但不能划伤Hₙ₊₁级标准块,则其硬度为Hₙ<样品硬度≤Hₙ₊₁;
注:莫氏硬度为相对等级,非绝对数值(如石英硬度实际约为7,刚玉约9,与绝对硬度(如维氏硬度)无线性对应关系)。
五、注意事项
1.禁止混淆“划痕”与“磨损”:仅当划痕清晰、连续且伴随粉末脱落时,才判定为有效划痕;若因压力过大导致样品表面碎裂或标准块崩边,需重新测试并降低力度。
2.保护标准块:标准矿物块为珍贵基准,避免用其划擦金属、玻璃等高硬度物体(可能损伤标准块);若标准块表面出现划痕,需标记并降级使用(如原10级金刚石块出现划痕后,不可再作为10级标准)。
3.特殊样品处理:
多晶质或复合材质样品(如陶瓷、合金):需在平整、无缺陷的区域测试,避免晶界或孔隙干扰结果;
透明或半透明样品(如宝石):可在载玻片上放置样品,侧面打光观察划痕(避免反光干扰);
软质样品(如塑料、石墨):建议使用低硬度标准块(1~3级),并缩短划擦时间以防嵌入。
4.维护与存储:使用后及时清洁所有部件,标准块需单独存放于防潮盒中(避免与酸、碱接触);长期不用时,可在标准块表面涂抹薄层凡士林防锈(仅限金属基标准块,天然矿物块禁用)。
六、常见问题与解决
问题 | 原因 | 解决方法 |
样品表面无划痕,但标准块有凹坑 | 施力过大,样品塑性变形 | 减小压力,保持匀速划擦,更换更软的标准块重试 |
划痕模糊,无法判断是否留痕 | 样品表面粗糙或有氧化层 | 打磨样品至平整(用400目以上砂纸轻抛) |
不同标准块测试结果矛盾 | 标准块磨损或样品不均匀 | 校准标准块(与同级新块对比),或更换测试区域 |
七、附录:莫氏硬度快速对照表
硬度级 | 标准矿物 | 常见物品参考(近似硬度) |
1 | 滑石 | 指甲(硬度≈2.5)可轻易划动 |
2 | 石膏 | 指甲可留痕,铜针(硬度≈3)可刻动 |
3 | 方解石 | 小刀(硬度≈5.5)可刻动 |
4 | 萤石 | 钢刀(硬度≈6.5)可轻微划动 |
5 | 磷灰石 | 玻璃(硬度≈5.5~6)可刻动 |
6 | 正长石 | 钢刀较难刻动,石英(7级)可划伤 |
7 | 石英 | 普通刀具无法损伤,刚玉(9级)可划伤 |
8 | 黄玉 | 仅能被金刚石(10级)或硬质合金划伤 |
9 | 刚玉(红宝石/蓝宝石) | 仅金刚石可划伤 |
10 | 金刚石 | 自然界最硬物质,无其他矿物可划伤 |
声明:本说明书基于通用莫氏硬度测试规范编写,具体型号可能因设计差异略有调整,请以产品附带的实际说明为准。操作时请严格遵守安全规范,避免划伤或误吞小部件。

