硬度是指材料抵抗其他物质刻划或压入其表面的能力。在实际应用中,由于测量方法不同,测得的硬度所代表的材料性能也不同。例如,晶体材料使用划痕硬度反映材料抵抗断裂破坏的能力,而金属材料采用的静载压入硬度表征材料抵抗塑性形变的能力,静载压入硬度是在静压下将一硬的物体压入被测材料的表面,以表面压入凹面单位面积上的荷载表示被测物体的硬度。因此,硬度没有统一的定义,各种硬度单位也不同,彼此间没有固定的换算关系。根据试验方法不同,常用的有邵氏硬度、布氏硬度、巴氏硬度、洛氏硬度(硬度计外形如图所示)和维氏硬度、显微硬度、莫氏硬度等。
洛式温度计
标准矿物莫氏硬度表
精确的测定矿物硬度还需用显微硬度计或测硬仪完成。如显微硬度计实际上是一台设有加负荷装置的显微镜。金刚石为目前地球上最硬的物质,如下表是金刚石与其他某些硬质材料硬度的对比,金刚石的诺氏硬度大约是石英的8.5倍,刚玉的4.4倍,碳化钨的3.7倍,碳化硼的3.1倍,立方氮化硼的1.56倍。
金刚石与某些硬质材料的硬度比较表
金刚石硬度具有方向性,八面体晶面硬度大于菱形十二面体晶面硬度,菱形十二面体晶面硬度大于六面体晶面硬度。金刚石在空气中的摩擦系数极小,只有0.1左右。因此金刚石的耐磨性和研磨能力是所有磨削材料中最好的。