硬度是材料抵抗彈性變形、塑性變形或破壞的能力，或者抵抗其中兩種或三種情況同時發生的能力，是材料的一種重要力學效能，例如，金屬材料常用硬度反映材料抵抗塑性形變的能力，而陶瓷、礦物材料的硬度主要反映材料抵抗破壞的能力。硬度在實際應用中，由於測量方法不同，測得的硬度所代表的材料效能也各異。

測試方法按施加負荷方法的不同，有靜試驗負荷法和動負荷試驗法。靜負荷試驗法，是在靜負荷作用下將一個硬的壓頭壓入材料來測試硬度，屬於這種試驗法的有布氏、洛氏、表面洛氏、維氏和顯微硬度試驗法等。布氏硬度法主要用來測定金屬材料中較軟及中等硬度的材料，很少用於陶瓷；維氏硬度法適用於較硬的材料；一般無機材料也常用顯微硬度法測量。

動負荷試驗法是在動負荷作用下使一個硬壓頭衝擊材料來測試硬度，屬於這種試驗法的有衝擊布氏和肖氏硬度試驗法等。各種測試方法所得硬度沒有統一的意義，單位也不相同，彼此間沒有固定的換算關係。陶瓷材料的硬度常用維氏硬度、莫氏硬度、顯微硬度來評價。

1。

3。1莫氏硬度

陶瓷及礦物材料常用的劃痕硬度叫做莫氏硬度，它只表示硬度由小到大的順序。不表示軟硬的程度。後面的礦物可劃破前面的礦物表面。一般莫氏硬度按十級標準的莫氏硬度計確定，後來因為出現了一些人工合成的硬度大的材料，又將莫氏硬度分為15級。

表1。2為莫氏硬度兩種分級的順序。莫氏硬度計的等級極不均衡，十分粗糙。

表1。2 莫氏硬度順序

順序

材料

順序

材料

1

滑石

1

滑石

2

石膏

2

石膏

3

方解石

3

方解石

4

螢石

4

螢石

5

磷灰石

5

磷灰石

6

正長石

6

正長石

7

石英

7

SiO2玻璃

8

黃玉

8

石英

9

剛玉

9

黃玉

10

金剛石

10

石榴石

11

熔融氧化鋯

12

剛玉

13

碳化矽

14

碳化硼

15

金剛石

136°±30¢

148°±6¢42¢¢

圖1。

7 維氏硬度試驗法原理

F

1。3。2維氏硬度

在陶瓷材料的研究中，精確測定材料的硬度，通常在維氏顯微硬度計上進行。

維氏硬度試驗法是兩相對面間的夾角為136°的正四稜錐形金剛石壓頭，如圖1。

7，在一定的負荷作用下壓入試樣表面，經規定的負荷保持時間後，卸除負荷，在試樣的表面上壓出一個正方形的壓痕，以所採用的負荷除以壓痕的表面積所得的商數(N/mm2)來表示硬度值。維氏硬度的符號用HV表示。

採用的試樣上下表面需平行且平整。

測試表面光潔，無贓物，需拋光成鏡面。對於不潔的表面，要用酒精擦淨。試樣的厚度至少是壓痕深度的10倍。

測量點壓痕對角線長的計算

d= (d1 d2) (1。

13)

式中 d——壓痕對角線長(mm)

d1——壓痕一條對角線長(mm)

d2——壓痕另一條對角線長(mm)

維氏硬度的計算

每一個測量點的維氏硬度(N/mm2)，根據負荷F(N)和壓痕對角線長d(mm)的關係來進行計算。

HV=1。854´10-6 (1。14)

在測試時，負荷的大小可根據試樣的大小、厚度和其他條件不同而定。一般陶瓷材料從9。807N~294。21N中選擇。

另外也可以查“顯微硬度計說明書”附表直接得到。