礦物中硬度最大的是什么，最小的是什么

硬度最大的是金剛石，最小的是滑石。

1、金剛石：金剛石俗稱“金剛鉆”。也就是我們常說的鉆石的原身，它是一種由碳元素組成的礦物，是碳元素的同素異形體。

金剛石是自然界中天然存在的最堅硬的物質。金剛石的用途非常廣泛，例如：工藝品、工業(yè)中的切割工具。石墨可以在高溫、高壓下形成人造金剛石。也是貴重寶石。

2、滑石是熱液蝕變礦物。富鎂礦物經(jīng)熱液蝕變常變?yōu)榛?，故滑石常呈橄欖石、頑火輝石、角閃石、透閃石等礦物假象。

滑石是一種常見的硅酸鹽礦物，它非常軟并且具有滑膩的手感。人們曾選出10個礦物來表示10個硬度級別，稱為摩氏硬度，在這10個級別中，第一個（也就是最軟的一個）就是滑石。

擴展資料：

1822年，F(xiàn)．莫斯以十種礦物的劃痕硬度作為標準，定出十個硬度等級，稱為莫氏硬度。十種礦物的莫氏硬度級依次為：金剛石（10），剛玉（9），黃玉（8），石英（7），長石（6），磷灰石（5），螢石（4），方解石（3），石膏（2），滑石（1）。其中金剛石最硬，滑石最軟。

莫氏硬度標準是隨意定出的，不能精確地用于確定材料的硬度，例如10級和9級之間的實際硬度差就遠大于2級和1級之間的實際硬度差。但這種分級對于礦物學工作者野外作業(yè)是很有用的。

參考資料來源：

百度百科-金剛石

百度百科-滑石

小明有兩種不知名礦物她想要比較他們的硬度大小請你幫小明設計一個方案需要的

第一，用牙齒咬，身體力行，親身體驗。第二，稱同等大小形狀的兩塊礦石的重量。第三，放入水中，看沉水快慢。

如果兩種礦物的顏色分別為黑色，紅色，硬度相對較硬的是哪一種'

最近很多人問這樣的問題，而且問題一個字都不帶差的。 礦物的硬度是指礦物抵抗刻畫研磨的能力，礦物的顏色成因則多種多樣，大部分是由于礦物晶體當中含有不同的金屬離子，這些金屬離子不影響礦物的力學性質，但不論礦物的顏色是如何形成的，顏色永遠不是區(qū)別礦物硬度的依據(jù)，顏色和硬度毫無關系，而與礦物的種類有關。比如紫紅色的螢石和紫紅色的電氣石，自然是電氣石的硬度比較大。火山玻璃可以是黑色的，石墨也是黑色的，石墨非常軟，而火山玻璃就比較硬，赤鐵礦是紅色的，而石墨是黑色的，赤鐵礦的硬度比石墨大得多，螢石有玫瑰紅色的，藍寶石有黑色的，藍寶石的硬度就比螢石的大。 判斷礦物硬度的方法是，兩種礦物相互刻畫，被刻畫的礦物如

如果兩種礦物的顏色分別為黑色，紅色，硬度相對較硬的是哪一種？為什么

礦物的硬度和顏色是沒有關系的，舉個極端點的例子，同樣是鉆石和瑪瑙，不管是黑色還是紅色，都是鉆石硬度大

壓入硬度的測定

根據(jù)壓錐（或壓痕）的形狀顯微壓入硬度可分三種：用硬質合金制成的球體測出的硬度稱布氏硬度；用金剛石制成的正方形錐體測出的硬度稱維克硬度；用金剛石制成的菱形錐體測出的硬度稱諾普硬度。礦物學的研究中，通常是測試礦物的維克硬度。測定時，加一定負荷（砝碼），將錐體壓入礦物表面，形成一永久性壓痕。由于壓痕側面積（或深度）與負荷成正比例關系，在負荷固定的情況下，壓痕側面積與礦物硬度成反比例關系。即壓痕側面積越大時，礦物硬度越低，反之，礦物硬度越高。若保持壓痕大小基本不變，則可通過改變負荷來測定。礦物的壓入硬度與負荷和壓痕側面積三者之間的關系式如下：

礦相學

式中：H為壓入硬度（kg/mm²）；P為負荷重量（kg）；S為壓痕側面積（mm²）。

目前國內外用于顯微壓入硬度測定的壓錐，主要是用維克（Vicker）壓錐（圖8-2a），或者用諾普（knoop）壓錐（圖8-2b）。前者測得的硬度用H_V 或VHN表示，后者用H_K或KHN表示。

圖8-2 維克與諾普壓錐及其壓痕形狀

圖8-3 維克壓頭及其壓痕面積展開示意圖

維克壓錐相對斜面間夾角為136°（圖8-2a），壓痕投影呈正方形（圖8-2a），實際壓入面積應以錐體的總側面積S＝4f計算。f為每個三角形壓面的面積，a為正方形壓痕的邊長，即每個三角形壓面的底邊長，h為三角形壓面的高，d為壓痕投影對角線長（圖8-3）。這樣公式（8-1）可以演化為：

礦相學

單位為：千克/平方毫米（kg/mm²），即P以千克（kg）、d用毫米（mm）計算。

諾普壓錐體相對兩面夾角分別為130°和172°30′，壓痕投影為長菱形（圖8-2），其硬度計算公式為：

礦相學

所用符號意義與（8-2）式相應，僅d為長對角線長度。

兩種壓錐相比較，諾普壓錐的壓痕對角線較長，壓痕深度較淺，因此對于測定硬度異向性和厚度較小的礦物有利；維克壓錐的壓痕為正方形，用其測定晶體不同方向的硬度時，較易獲得平均值，數(shù)據(jù)也較穩(wěn)定。

一、顯微硬度儀的構造

顯微硬度儀按安裝方式可分兩類：一類是壓錐與物鏡分離式，如蘇式ПMT-3型及我國上海產71型顯微硬度儀；另一類是壓錐與物鏡一體，如聯(lián)邦德國產附在ORTHOPLAN型及ORTHOLUⅡPOL-BK型礦相顯微鏡上的自動顯微硬度計。

1.國產71型顯微硬度儀

由測微反光顯微鏡、載物臺和負載裝置等部件組成。測微反光顯微鏡在左半部，由測微目鏡、物鏡等組成，用于選擇礦物，確定欲測部位和測量壓痕對角線長度。載物臺安裝在可升降的立軸上，可以作上下、左右和前后移動，以便準焦欲測部位和調節(jié)壓痕位置等。負載裝置位于右半部，撥動手輪，可變換使用不同重量的砝碼（P）。壓錐為金剛石正方形錐體（維克壓錐），被固定在保護套內。

2.聯(lián)邦德國自動顯微硬度計

主要部件為自動負荷選擇器、壓錐、壓頭、微尺目鏡和砝碼等（圖8-4）。

自動顯微硬度計裝在ORTHOLUXⅡPOL-BK型顯微鏡上者如圖8-4 a。其自動負荷選擇器如圖8-4b、c，當選定所需負荷及加壓時間后，調節(jié)其上各種旋鈕，可自動控制加壓速度和時間，并以指示燈給出信號。壓錐有維克和諾普兩種，可自由選擇，壓頭可與鏡筒相連（圖8-4d），便于觀察和測試。通過轉動微尺目鏡的旋鈕測量壓痕對角線長度（d）。砝碼有5 g、10 g、25 g、50 g、100 g、200 g、400 g七種，使用前須經(jīng)標定天平校正，各種砝碼不能組合使用。

二、測量方法

1.國產71型顯微硬度儀的測定方法

將欲測礦物置于物臺上，向左推使物臺位于顯微鏡下方，轉動物臺手柄，使光片準焦，然后調節(jié)左右和前后旋鈕，使欲測部位居中。輕推物臺向右，使欲測部位恰好位于壓錐下方。旋動壓錐升降旋鈕，徐徐下降，當紅燈明亮時即開始加壓，一定時間后（選定的時間，15 s為宜），綠燈明亮，則加壓結束（紅綠燈交替時間可由旋鈕控制）。提升壓錐卸荷，將物臺重新推至左端，在反光顯微鏡下測量壓痕對角線長度。

圖8-4 硬度計示意圖

1—測試負荷的支柱；2—氣泡水準；3—負荷期間指示燈；4—按鈕帽；5—啟動按鈕；6—調節(jié)栓；7—斷路按鈕；8—負荷數(shù)調整按鈕；9—泵工作期間調節(jié)鈕；10—主（轉換）開關；11—主報警燈；12—調平螺旋；13—測尺照明器插口；14—調壓管接口；15—主電纜；16—插座；17—壓頭壓力管的接口；18—觀測物鏡；19—蓋帽（保護罩）；20—金剛石壓錐；21—中心校正螺絲；22—彈性軸；23—壓力管接口

測量時，首先調節(jié)顯微鏡視域中心與壓痕中心重合，可扭動物臺前后和左右旋鈕，使其重合。然后利用鼓輪移動測微目鏡中的十字絲（圖8-5 十字絲從a移至b）量出壓痕對角線格數(shù)，將格數(shù)乘以格值（格值由說明書中查出），換算成毫米，然后將給定的P和d值代入公式（8-2），即可求出H_V。

圖8-5 壓痕對角線長度測量示意圖

2.聯(lián)邦德國自動顯微硬度計的測定方法

操作程序是先將微尺目鏡裝入鏡筒中，再把物鏡、壓頭和金剛石壓錐一起旋入鏡筒下端鏡頭接口中，調節(jié)壓頭中心使之與物鏡視野中心一致。準焦欲測礦物后，即可選擇負荷及加壓時間，再轉動彈性軸，使金剛石錐按箭頭方向轉入光路。開始加壓時紅色控制針指示泵馬達正在運轉；指示燈明亮，同時泵自動關閉。在規(guī)定的加壓時間完成后，指示燈熄滅，控制針復原。然后按箭頭方向轉回彈性軸，使觀察物鏡轉入光路。

測量對角線長度時，調節(jié)微尺目鏡上的校正螺絲，使目鏡十字絲中心對準壓痕中心。然后轉動物臺活動旋鈕，使壓痕對角線一端對準標尺零點（圖8-6a），豎尺讀數(shù)為075～100之間，再將另一端下移至075處（圖8-6b），從橫尺上讀出另一讀數(shù)為12.5，將兩數(shù)相加（75＋12.5＝87.5格）即為壓痕對角線長度。欲求另一對角線長度時，將微尺目鏡向右轉動90°后，重復前法測量。將兩對角線長度相加平均，得出d。根據(jù)d和所加負荷P代入公式（8-2），即可求出H_V。若采用諾普壓錐時，測量方法與上相同，測出長對角線長度（圖8-7），代入公式（8-3），即可得出H_K。

圖8-6 維克壓痕對角線長度的測量

圖8-7 諾普壓痕長對角線長度的測量

三、測量注意事項

1.校正硬度值

在使用71型顯微硬度儀測量礦物之前，可用儀器所附的標準塊（多選用石鹽晶體的解理面作標準）進行標定。作法是用5g負荷，用維克壓錐連測4次～6次，若計算其硬度值均在20 kg/mm²～23 kg/mm² 范圍內，則被認為儀器已校正好。此時的壓錐與礦物光面的距離為標準距離。如果所測結果不在20 kg/mm²～23 kg/mm² 之內，則應調節(jié)壓錐的高低位置后重測，直至符合要求為止。

2.壓痕與礦物顆粒大小

所測礦物的顆粒不能太小，壓痕對角線長度不應大于被測礦物粒徑的1/4，兩次測試的壓痕間距要超過壓痕對角線長度的三倍以上。壓痕深度要小于被測顆粒厚度的1/10。同一種礦物要測10個以上壓痕。

3.負荷選擇

圖8-8 幾種常見礦物的維克硬度值與負荷的關系

根據(jù)硬度理論公式，礦物的硬度與測定時的負荷大小無關，然而在實際測試中卻往往出現(xiàn)誤差。絕大多數(shù)礦物隨測試負荷減小而出現(xiàn)硬度值偏大的趨勢（圖8-8）。其原因主要是由于礦物磨光面在拋光過程中產生一非晶質較高硬度薄膜，負荷較小時這一薄膜對礦物硬度的歪曲越明顯。再者壓痕產生后由于彈性復原，造成壓痕對角線收縮，對于可塑性大的礦物和壓痕對角線過小時，將會造成較大誤差。因此對于脆性礦物可適當減小負荷，對可塑性礦物則一般采用大負荷，按國際礦相學委員會建議，一般采用100 g負荷。在測試硬度時，要注明所采用的負荷重量，以利于對硬度值的選擇和對比。

4.加壓時間

硬度計算公式中雖然沒有時間因素，但在實測中，壓錐與礦物接觸的時間長短，也會造成壓痕大小變化。加壓時間越長，壓痕也逐漸增大。這是由于礦物的可塑性引起的，因此，為了求得標準硬度值，按國際礦相學委員會規(guī)定，加壓時間為15 s。

5.壓痕對角線測量精度要求

實測礦物硬度值主要取決于壓痕對角線長度。而壓痕對角線長度除必須提高測量精度外，還有壓痕規(guī)整程度、光源波長、物鏡分辨率、焦深范圍等外在因素均影響壓痕對角線長度測量的精度。為了克服上述因素造成的誤差，盡量使壓痕足夠大，一般不宜小于20μm，才能保證硬度值誤差在5%以內。

6.震動誤差

顯微硬度儀的靈敏度很高，微小的震動甚至變壓器的震動都會影響壓痕大小的變化。所以安裝儀器必須嚴格防震，儀器應置于防震桌或水泥臺之上，并在儀器座下墊以橡皮墊或海綿墊，以防止震動誤差。

7.壓痕的形狀觀察

因礦物的彈性復原、塑性變形、脆性破裂等原因，可使壓痕呈現(xiàn)各種形狀，即使是等軸晶系礦物，壓痕形狀也會隨不同方位而異。一般可分完整的、輕微破裂的、破裂的、內凹的、外凸的五類。記下這些壓痕形狀有助于鑒定礦物和對比研究。

四、摩氏硬度與壓入硬度的關系

壓入硬度值主要表示礦物抵抗塑勝變形的能力，至于彈性、脆性等則居于次要地位?？虅澯捕纫啾硎镜挚顾苄宰冃蔚哪芰Γ挚蛊屏?、剝離及刻劃的方向性等因素的影響比對壓入法重要。因此兩者僅在一定程度上可以類比。

所以摩氏硬度與壓入硬度數(shù)值并非完全呈線性關系變化，只是同消長關系。

普多芙金娜（И.А.Пудовкина）綜合了各家數(shù)值，取其平均數(shù)，作出了維克硬度值與摩氏硬度數(shù)的換算圖（圖8-9）。

圖8-9 維克硬度值（H _V）與莫斯硬度數(shù)（H _M）關系圖

（據(jù)金屬礦物顯微鏡鑒定，1978）

維克硬度（H_V）與摩氏硬度（H_M）之間的線性關系式為：

礦相學

根據(jù)上述公式可以大致?lián)Q算出兩者的相當數(shù)值。

常見礦物抗磨硬度的相對順序和刻劃硬度及壓入硬度的相應關系見表8-1。

表8-1 常見礦物抗磨硬度的相對順序表（從上至下、自左向右、以遞增為序）

注：維克硬度值的右下角數(shù)字為所用砝碼重量，未標下角數(shù)字者一般系使用100 g砝碼所測。

實驗作業(yè)

（1）用刻劃法測定礦物硬度

熟悉下列標準礦物的刻劃硬度

方鉛礦：低硬度，即用銅針能刻動。

閃鋅礦：中硬度，即用銅針不能刻動，鋼針能刻動。

黃鐵礦：高硬度，即用鋼針也不能刻動。

測定下列礦物硬度并分級

毒砂、黃銅礦、輝銻礦、鉻鐵礦、輝鉍礦、磁黃鐵礦、磁鐵礦、斑銅礦、輝銅礦。

（2）用亮線法比較下列礦物硬度的相對大小

磁黃鐵礦-黃銅礦；斑銅礦-黃銅礦；方鉛礦-閃鋅礦。

（3）用壓入顯微硬度儀側定下列礦物的維克硬度值（H_V）

閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦。