Шкала твёрдости минералов: определение прочности по Моосу

Шкала твердости минералов или минералогическая шкала Мооса составлена на основании эталонных образцов по степени относительной твердости от 1 до10. Качественный порядковый показатель прочностной стойкости минералов, включённых в эту шкалу, выявляется путём царапания. Механическая способность более твёрдых материалов наносить царапины на более мягкие породы определяет относительную твёрдость минералов того или иного типа.

10 минеральных элементов Мооса представлены в качестве эталонных образцов и упорядочены в порядке возрастания, что позволяет наглядно определить, какой минерал твёрже. Так, например, тальк занимает первую позицию в таблице и считается наиболее мягким среди прочих представленных на шкале. По другую сторону расположился алмаз, который по критерию «прочность минерала» занимает самую вершину, то есть 10-ую позицию по шкале Мооса и не имеет аналогов в природе по этому показателю.

Создание и предназначение шкалы Мооса в современной практике

Эта система была создана в начале XIX века немецким геологом, минерологом и изобретателем того времени, Фридрихом Моосом. С тех пор в геологии для определения показателя твёрдости было создано ещё много схожих методик, включая метод Кнупа, Бринеля, Виккерса и Роквела.

Минералы шкалы Мооса, определяемые по твёрдости, распределены в соответствии с относительным целочисленным сравнении. Эта сравнительная характеристика основана на устойчивости образца к царапанию. Существуют популярные методы, которые используют в качестве сравнительной характеристики устойчивость к вдавливанию.

В этих исследовательских методах в качестве инструмента испытания используется индентор, вдавливающийся в исследуемый кусок минеральной породы. При этом производятся доскональные замеры силового показателя давления. Полученные показатели размеров и глубины выемки с учётом силы давления позволяют рассчитать показатели твёрдости.

Но в подобных методах измерения для испытаний используют самые разные технические приспособления и способы расчёта. Поэтому прямое сравнение полученных показателей для различных минералов в различных условиях несопоставимы друг с другом напрямую.

Таким образом, шкала Мооса получила более широкое распространение – сама методика более проста и дешева в плане реализации и более доступна для понимания. С другой стороны, такой тип измерений не способен обеспечить высочайшую степень точности. Тем не менее, она актуальна среди современных геологов, работающих в полевых условиях.

Её часто используют для первичного определения типа минеральных пород при исследовании полученных образцов на месте, когда проведение более сложных тестов затруднительно или невозможно. Именно поэтому результаты измерения твёрдости по шкале Мооса принято называть относительными.

Камни для заточки ножей: лучшие по производителям

Лучшими производителями камней для заточки ножей считаются Россия, Япония, Китай и США, в продаже до сих пор можно найти инструменты советского выпуска, и многие профессионалы отдают предпочтение именно им.

Российского производства: Петроград, Grinderman, Гриталон

Точильные камни, которые производятся на территории России, отличаются правильным соотношением цены и качества.

Из наиболее популярных стоит выделить:

Японские: Suehiro, YOSHIKIN, Yaxell, Samura

Точильные камни производства Японии обычно используются для ручной работы и с водой, самыми известными брендами такого инструмента считаются:

• Suehiro;
• Yoshikin;
• Yaxell;
• Samura

Отличие таких камней – при заточке режущих поверхностей постоянно «открываются» новые слои абразива, а частицы предыдущих смешиваются с водой и максимально качественно воздействуют на клинок.

Точильный камень Samura Точильный камень Yaxell Камень точильный Global MinoSharp от производителя Yoshikin Точильный водный камень Suehiro

Японцы выпускают точильные камни с разной степенью зернистости, поэтому при использовании на последнем этапе инструмента с мелкими зернами дает возможность доводить режущую поверхность до идеального состояния без дополнительного применения паст, войлока и правочных строп.

Водные японские камни отличаются максимально высокой производительностью, ее можно сравнить только с алмазным инструментом. Но последний повышает риск чрезмерного истончения лезвия на окончательном этапе доводки режущей поверхности.

Японские стандарты зернистости точильных камней признаны международными организациями и используются для обозначений большинством производителей.

Советские

Советские точильные камни – это бруски абсолютно правильной формы, на которые наносилось напыление из абразивного материала (основа – кремний). В продаже на «блошиных» рынках до сих пор можно встретить советские точильные камни, бруски – они считаются высококачественными и «вечными».

На территории СССР использовалась собственная, индивидуальная маркировка, которая кардинально отличается от современной.

Что указывалось на каждом изделии:

• габариты;
• класс точности;
• завод-изготовитель (было собственное клеймо у каждого);
• габариты;
• уровень твердости;
• характеристика структуры;
• тип изделия;
• материал, который использовался при изготовлении;
• уровень зернистости.

Брусок микрокорунд для правки бритв СССР 1970 год

Китайские: Ganzo

Из китайских заточных инструментов выделяют камни карбида кремния и оксида алюминия, которые отличаются достаточно высоким качеством, длительным сроком эксплуатации и низкой стоимостью. Самый известный производитель – Ganzo. Особенно хороши такие инструменты для заточки обычных кухонных ножей – их уровень зернистости не превышает 1000 грит, что позволяет одним бруском довести лезвие до нужной остроты.

Недавно на рынке появились точильные камни из Китая, изготовленные из вакуумной керамики и карбида бора. Они отличаются практически вечным сроком эксплуатации, даже при длительной заточке инструмента не истираются.

Китайский заточный инструмент Ganzo

Арканзасские: Dan’s, Smith’s, Lansky

Из производителей выделяются три компании:

• Dan’s;
• Smith’s;
• Lansky

Арканзас – штат в Америке, в котором происходит добыча абразивного материала и производство точильных камней. Запасы полезных ископаемых в этой части страны уже сильно истощены, поэтому стоимость инструмента очень высокая даже по меркам самих американцев. Тем не менее, арканзасские камни всегда пользовались популярностью и сейчас считаются лучшими на рынке по качеству.

Точильный камень Lansky Точильный камень Smith’s Точильный камень Dan’s

Как определить твёрдость минералов, используя шкалу Мооса?

Часто требуется определить тип минерала в полевых условиях, то есть при отсутствии специальных лабораторных условий и соответствующих инструментов. Для этих целей геологу достаточно воспользоваться шкалой Мооса и несколько простых подручных средств, способных царапать.

К примеру, при помощи карманного ножа можно определить, относится ли образец к числу менее или более твердых минеральных пород, значение которых по Моосу переваливает за 5-6. Вот таблица некоторых подручных предметов и степени их твёрдости, которые могут помочь в определении относительной твёрдости, а, соответственно, и типа минерала:

Точильные камни для станков

Точильные камни для станков различаются по форме и составу. Они могут использоваться для заточки не только режущих инструментов, но и любых других металлических изделий. Чаще всего можно встретить камень, изготовленный из карбида кремния, но самым прочным считается эльбор – абразивный материал, основой которого является нитрид бора, делающий инструмент максимально прочным.

Все насадки-точильные камни для станков делятся на два вида: черный – самый стойкий/крепкий и зеленый. Первый применяется для грубой заточки режущей поверхности, зеленым же ее доводят до нужного состояния.

Точильный станок 150 мм Titan BNS25-150

Камни для ножеточки

Для ножеточек на кухне используются керамические, алмазные камни. Они отличаются мелкой зернистостью и поэтому не могут качественно наточить режущую поверхность – обычно такие кухонные приспособления используются для быстрой правки лезвия.

Срок эксплуатации таких ножеточек низкий, абразивное напыление на них тонкое. Некоторые производители выпускают приспособление с тремя камнями – крупной зернистости, средней и мелкой, что дает возможность повышать уровень заточки кухонных ножей.

Как выбрать точильный камень для инструментов

Выбор точильного камня должен проводиться с учетом следующих параметров:

• Зернистость абразива. Она может быть мелкая, средняя и крупная. Последняя необходима для устранения сколов на поверхности режущего инструмента, потому что только крупная зернистость способна удалить слои поврежденного металла.

• Материал изготовления. По характеристикам и срокам эксплуатации синтетические точильные камни в разы превосходят натуральные, но это соотношение уместно учитывать только при выборе приспособления из средней ценовой категории. Если предстоит приобретение высококачественного точильного камня, то обратить внимание стоит на японских производителей.
• Размеры. Если камень приобретается для заточки кухонных ножей, то форма и размер практически не играют роли. Но при постоянном использовании заточного приспособления в походах, на работе стоит выбирать небольшие размеры, вплоть до карманных вариантов.

Какую зернистость выбрать для заточки ножа

Зернистость для заточки ножа нужно выбирать в зависимости от преследуемых целей, специалисты утверждают, что в арсенале нужно иметь минимум 3 камня:

• 120 грит – для грубой обработки металла;
• 1000 грит – для выравнивания поверхности;
• 2000 грит – для правки лезвия.

Но практики считают, что ножи можно точить камнем с зернистостью в 1500 грит. Такие кухонные инструменты уже из магазина идут заточенными и в процессе работы их нужно лишь немного поправлять.

Камень для правки водных камней

При эксплуатации водных камней на их поверхности образуются неровности, что ухудшает качество заточки ножей и другого режущего инструмента, править их можно:

• наждачной бумагой;
• порошком карбида кремния;
• песком;
• алмазным бруском.

Но проще и быстрее править точильный инструмент специальными камнями – синтетическими водными с диагональными пропилами по поверхности одинаковой глубины. Они могут быть ручными и настольными. В первом случае правка проводится камнем с пропилами, во втором поврежденный точильный камень шлифуется/правится на зафиксированном.

Самые популярные камни для правки водных камней:​​

Какой точильный камень выбрать для кухонных ножей

Для кухонных ножей лучше выбирать водный точильный камень – они «работают» быстрее и позволяют править режущую поверхность без смены инструмента до получения нужного результата. Но нужно помнить, что некоторые материалы ножей могут при контакте с водой ржаветь, что безнадежно испортит кухонный инструмент. В таком случае лучше использовать масляные точильные камни – заточка протекает долго, но она всегда качественная, а лезвие ножей не ржавеет.

Что касается уровня зернистости точильного камня, то для кухонных ножей достаточно показателя в 1500 грит, потому что 240 грит – это слишком грубая абразивная поверхность, которая сильно истончает лезвие ножа.