Ορυκτολογία σκληρότητας Knoop

Knoop σκληρότητα, ένα μέτρο της σκληρότητας ενός υλικού, υπολογιζόμενο με μέτρηση της εσοχής που παράγεται από ένα άκρο διαμαντιού που πιέζεται στην επιφάνεια ενός δείγματος. Το τεστ επινοήθηκε το 1939 από τον F. Knoop και τους συναδέλφους του στο Εθνικό Γραφείο Προτύπων στις Ηνωμένες Πολιτείες. Χρησιμοποιώντας χαμηλότερες πιέσεις εσοχής από τη δοκιμή σκληρότητας Vickers, η οποία είχε σχεδιαστεί για τη μέτρηση μετάλλων, η δοκιμή Knoop επέτρεψε τον έλεγχο σκληρότητας εύθραυστων υλικών όπως γυαλί και κεραμικά.

Η εσοχή διαμαντιών που χρησιμοποιείται στη δοκιμή Knoop έχει το σχήμα μιας επιμήκους τετράπλευρης πυραμίδας, με τη γωνία μεταξύ δύο από τις αντίθετες όψεις να είναι περίπου 170 ° και η γωνία μεταξύ των άλλων δύο να είναι 130 °. Πιεσμένο στο υλικό κάτω από φορτία που συχνά είναι μικρότερα από ένα κιλό δύναμης, η εσοχή αφήνει μια τετράπλευρη εντύπωση μεγέθους περίπου 0,01 έως 0,1 mm. Το μήκος του εντύπωση είναι περίπου επτά φορές το πλάτος, και το βάθος είναι ¹ / ₃₀ το μήκος. Λαμβάνοντας υπόψη αυτές τις διαστάσεις, η περιοχή της εντύπωσης υπό φορτίο μπορεί να υπολογιστεί αφού μετρηθεί μόνο το μήκος της μακρύτερης πλευράς με τη βοήθεια βαθμονομημένου μικροσκοπίου. Η τελική σκληρότητα Knoop (HK) προέρχεται από τον ακόλουθο τύπο:

HK = 14.229 (F / D ²), με το F να είναι το εφαρμοζόμενο φορτίο (μετρούμενο σε χιλιόγραμμα-δύναμη) και D ² η περιοχή της εσοχής (μετρούμενη σε τετραγωνικά χιλιοστά). Οι αριθμοί σκληρότητας Knoop αναφέρονται συχνά σε συνδυασμό με συγκεκριμένες τιμές φορτίου.