陶瓷磚莫氏硬度檢測方法探討

陳錫聰

摘 要：詳述評價陶瓷磚表面質量好壞的重要指標硬度—莫氏硬度檢測方法，根據(jù)不同人員、對不同陶瓷磚的檢測數(shù)據(jù)，分析檢測結果差異原因、影響檢測結果因素分析，最后提出對該項目檢測方法標準化、規(guī)范化的建議。

關健詞：陶瓷磚表面質量指標；檢測方法標準化；規(guī)范化

1 引言

目前我國衡量建筑陶瓷磚耐磨性的指標有硬度（莫氏硬度）和耐磨性（耐磨級別）兩個指標。其檢測方法和標準均不夠科學或不夠合理。耐磨性（級別）的檢測是通過一定距離內觀測陶瓷磚磨損前后磚的色差而定，磚的顏色以及觀測者視力使得耐磨性級別產生較大的誤差。同時轉數(shù)與級別之間判別也不直觀。因此難以真正檢測和區(qū)分建筑陶瓷（尤其是有釉磚、拋釉磚及拋光磚）耐磨性的好壞。因此，目前檢測和表征建筑陶瓷磚的莫氏硬度和耐磨性級別方法均不合理，使得市場上經常出現(xiàn)以次充好、以低耐磨性充當高耐磨性磚的現(xiàn)象，用戶難以鑒別質量的好壞，從而擾亂了建筑市場，挫傷了生產高質量產品制造商的積極性。因此，研究檢測和衡量建筑陶瓷磚硬度和耐磨性的方法和標準，修訂和推行更為合理的建筑陶瓷（尤其是目前的全拋釉）耐磨性、硬度的檢測和恒量標準顯得意義深遠。

2 莫氏硬度檢測方法

2.1莫氏硬度檢測的作用

釉面硬度與組成釉料的成分和燒結溫度有很大的關系。含堿金屬氧化物高的釉，釉面硬度低；含石英較高并在高溫下燒結的釉，釉面硬度高。一般來講，高溫釉比低溫釉硬度高。無論是墻磚還是地磚，在正常使用情況下都會遇到一個不可回避的問題——磨損。質量好的瓷磚耐磨度高，時間長了也很難產生很強烈的視覺磨損，劣質瓷磚往往用幾個月下來就會產生表面花紋暗淡，甚至裂紋。要想瓷磚使用壽命長，不影響美觀，硬度測試是不可或缺的。

2.2莫氏硬度的檢測方法

2.2.1莫氏硬度表

陶瓷磚表面硬度是表示表面能承受刻劃而不出現(xiàn)劃痕的能力。硬度有多種表示方法，陶瓷行業(yè)多用莫氏硬度表示，即用標準模塊刻劃釉面，觀察釉面是被哪一級模塊破壞。測定礦物硬度最常用的標準， 是1824年由德國礦物學家莫斯（Frederich Mohs）首先提出。應用劃痕法將棱錐形金剛鉆針刻劃所試礦物的表面而發(fā)生劃痕。用測得的劃痕的深度來表示硬度：以十種礦物做標準見表1 。

具體鑒定方法是，在未知硬度的礦物上選定一個平滑面，用上述已知礦物的一種加以刻劃，如果未知礦物表面出現(xiàn)劃痕，則說明未知礦物的硬度小于已知礦物；若已知礦物表面出現(xiàn)劃痕，則說明未知礦物的硬度大于已知礦物。如此依次試驗，即可得出未知礦物的相對硬度。

2.2.2陶瓷磚表面硬度檢測步驟

將試樣平穩(wěn)的放在堅硬的支撐物上，飾面朝上。從小到大選用不同莫氏值的標準礦石劃試樣表面，用礦石新刃口施力均勻垂直地對試樣表面進行刻劃，注意施力要適度，標準礦石的刃口不應因施力過大破碎而形成雙線狀或多線狀刻劃痕跡。以剛好能產生明顯劃痕的最低硬度值做為檢驗結果，以試樣所有測試值中的最低值最為試驗結果。

2.3莫氏硬度的檢測數(shù)據(jù)差異

2.3.1實驗操作步驟

選取代表性陶瓷磚各5塊，同一礦物標準物，以不同檢測人員的力度、礦物標準物的菱角不同銳利程度在磚的表面上劃過，得出莫氏硬度等級分別如表下。

（1）不同檢測人、相同標準礦石銳角的莫氏硬度值。見表2、表3。

由數(shù)據(jù)表和圖分析如下：

不同檢測人所施加力度大小差異，施加力大的比施加力小的莫氏硬度值大一個等級。標準沒有規(guī)定一個具體的用力范圍值，導致檢測結果有明顯的誤差。可以設定標準版，所施加的力的大小以標準礦石劃出來符合等級要求的，判合格，不符合的要調整施加力度大小，最好施力大小要使用設備來保證。

（2）相同檢測人、不同標準礦石銳角的莫氏硬度值。見表4、表5。

由數(shù)據(jù)表和圖分析如下：

同一檢測人所施加力度大體相同，不同標準礦石銳角的尖銳、較頓不尖銳，測得的的莫氏硬度值銳角的尖銳大一個等級。標準要求保持銳角，但沒有規(guī)定一個具體的銳角范圍值，導致檢測結果有明顯的誤差?？梢栽O定標準版標準礦石劃出來符合等級要求的，判合格，不符合的要重新制造標準礦石的銳角。

3 檢測數(shù)據(jù)分析

（1）不同檢測人所施加力度大小差異，施加力大的比施加力小的莫氏硬度值大一個等級。標準沒有規(guī)定一個具體的用力范圍值，導致檢測結果有明顯的誤差。

建議措施：可以設定標準版，所施加的力的大小以標準礦石劃出來符合等級要求的，判合格，可以用該力道進行莫氏硬度檢測，不符合標準版等級要求的，必須馬上調整施加力度大小，直到符合要求才能進行正常的檢測。同時施力的大小建議使用設備來保證。

（2）不同一檢測人所施加力度大體相同，不同標準礦石銳角的尖銳、較頓不尖銳，測得的的莫氏硬度值銳角的尖銳大一個等級。標準要求保持銳角，但沒有規(guī)定一個具體的銳角范圍值，導致檢測結果有明顯的誤差。

建議措施：可以設定標準版來檢驗標準礦石劃出來符合等級要求的，判合格，不符合的要重新制造標準礦石的銳角。

4 結論

（1）目前普遍使用的設備有標準礦物石、瓷磚硬度筆莫氏硬度筆進行檢測，但是由于沒有標準規(guī)定施加的力度范圍、標準礦石尖銳度的程度進行規(guī)定，導致不同檢測人員、不同 標準礦石尖銳度，得到的檢測結果相差最少一個等級，相差較大，廠家及買家爭論不斷。

（2）建議措施：標準機構就陶瓷磚的莫氏硬度檢測制訂出詳細標準規(guī)范。合理、詳細的規(guī)范的施力的適當范圍，并加以明確；對標準礦物石的銳角尖銳程度制訂出詳細標準規(guī)范。同時可以設計設備來保證檢測按標準要求實施，避免人為因素、標準物因素影響檢測結果。確保生產廠家及使用者有著公正的判斷。

參考文獻

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