モース硬度
モース硬度とは、鉱物の硬さを表す尺度の1つで、あらかじめ設定した基準物質に対して1から10までの整数値を与えたものです。
モース硬度で用いられる基準値は絶対値ではなく相対値であるため、「硬度1」の2倍硬い物質が「硬度2」と言う訳ではなく、物質Bで物質Aを引っかいて傷が付いたとき、AよりBの方が硬いという意味で「物質A=硬度1」、「物質B=硬度2」と表現します。
また、モース硬度が示すのは叩いたときの堅牢さではなく、ひっかき傷に対する抵抗力ですので、最高硬度10をもつダイヤモンドでも、ハンマーなどで強く叩くと割れてしまうことがあります。なお、モース硬度の「モース」は、この尺度を考案したドイツの鉱物学者フリードリッヒ・モースに由来しています。
モース硬度で用いられる基準値は絶対値ではなく相対値であるため、「硬度1」の2倍硬い物質が「硬度2」と言う訳ではなく、物質Bで物質Aを引っかいて傷が付いたとき、AよりBの方が硬いという意味で「物質A=硬度1」、「物質B=硬度2」と表現します。
また、モース硬度が示すのは叩いたときの堅牢さではなく、ひっかき傷に対する抵抗力ですので、最高硬度10をもつダイヤモンドでも、ハンマーなどで強く叩くと割れてしまうことがあります。なお、モース硬度の「モース」は、この尺度を考案したドイツの鉱物学者フリードリッヒ・モースに由来しています。
ビッカース硬度
ビッカース硬度(ビッカース硬さとも)とは、主に工業材料の硬さを表す尺度の一つです。モース硬度が引っかき傷に対する固さを示すのに対し、ビッカース硬度は押込み圧力に対する堅牢さを示します。
ビッカース硬度の試験法は1925年に開発されたもので、まず正四角錐のピラミッド型をしたダイヤモンド製の圧子を、測定対象の表面に押し込みます。次に、荷重を除いたあとに残ったへこみの対角線の長さd(mm)から表面積S(mm2)を算出します。算出した表面積S(mm2)で試験荷重F(N)を割った値が「ビッカース硬度」と呼ばれるもので、単位はHVと表記されます。大きな力で押し付けたのに小さな傷しか付かない、つまり、試験荷重が大きいのに傷の表面積が小さいという場合、ビッカース硬度の値(試験荷重÷傷の表面積)は大きくなります。すなわち、「硬い物質ほどビッカース硬度(HV)が大きくなる」ということです。
ビッカース硬度の試験法は1925年に開発されたもので、まず正四角錐のピラミッド型をしたダイヤモンド製の圧子を、測定対象の表面に押し込みます。次に、荷重を除いたあとに残ったへこみの対角線の長さd(mm)から表面積S(mm2)を算出します。算出した表面積S(mm2)で試験荷重F(N)を割った値が「ビッカース硬度」と呼ばれるもので、単位はHVと表記されます。大きな力で押し付けたのに小さな傷しか付かない、つまり、試験荷重が大きいのに傷の表面積が小さいという場合、ビッカース硬度の値(試験荷重÷傷の表面積)は大きくなります。すなわち、「硬い物質ほどビッカース硬度(HV)が大きくなる」ということです。
宝石の硬度一覧表
以下はモース硬度とビッカース硬度(HV)の一覧表です。HVは数値に幅があるため、概数で示しています。
尺度 | モース硬度 | 目安 | HV |
1 | 滑石 | 最も柔らかい鉱物で、つるつるした手触り | 50 |
2 | 石膏 | 指の爪で何とか傷をつけることができる | 60 |
3 | 方解石 | 硬貨でなんとか傷をつけることができる | 140 |
4 | 蛍石 | ナイフの刃で簡単に傷をつけることができる | 200 |
5 | 燐灰石 | ナイフでなんとか傷をつけることができる | 650 |
6 | 正長石 | ナイフで傷をつけることができず、刃が傷む | 700 |
7 | 石英 | こすりあわせるとガラスや鋼鉄、銅などに傷がつく | 1100 |
8 | 黄玉 | こすりあわせると石英に傷をつけることができる | 1650 |
9 | 鋼玉 | 石英にもトパーズにも傷をつけることができる | 2100 |
10 | 金剛石 | 地球上の鉱物の中で最も硬い | 7000 |