Geology Reference
In-Depth Information
Gleichförmigkeit der Mohsskala nicht mit den
realen Härten übereinstimmt. Der Härteunter-
schied zwischen Diamant und Korund, also
zwischen Mohshärte 10 und 9, ist deutlich grö-
ßeralsderHärteunterschiedzwischenKorund
und Talk (Mohshärte 9 und 1). Es ist wichtig zu
erwähnen, dass Härte wie auch Spaltbarkeit in
Kristallen
richtungsabhängig
sind. Man be-
zeichnet diese räumliche Ungleichheit als
An-
isotropie
.DasFehlenvonRichtungsabhängig-
keit heißt dann entsprechend
Isotropie
.Die
mikroskopische Erklärung für Härte liegt über-
wiegend in der Festigkeit von Bindungen zwi-
schen Atomen, also in der
Bindungsenergie
.Je
höher die Bindungsenergie, desto härter ein
Material. Die Entwicklung immer härterer
Werkstoffe ist ein wichtiges Gebiet mineralogi-
scher Forschung, wobei gesteigerte Härte na-
türlich häufig - und unerwünschterweise - auf
Kosten der Elastizität, der Korrosionsbestän-
digkeit oder der Hitzebeständigkeit geht. Viel
Raum für Forschung!
Da über die
Spaltbarkeit
bereits in Teil 1 ge-
sprochen wurde, sei hier nur angemerkt, dass
entgegen der Intuition die Härte nicht unbe-
dingt etwas mit der Spaltbarkeit zu tun hat. Ein
Mineral kann sehr hart, aber dennoch relativ
gut spaltbar sein (jeder Juwelier, dem schon
einmal ein Diamant heruntergefallen und zer-
sprungen ist, kann dies bestätigen). Hier ist
insbesondere die Richtungsabhängigkeit (An-
isotropie) der Spaltbarkeit zu beobachten.
Glimmer z. B. sind bekanntlich sogar mit ei-
nem Fingernagel spaltbar, doch sind die Blätt-
chen erstaunlich hart, wenn man die Ritzprobe
macht. Die mikroskopische Erklärung dafür
wurde bereits in Abschnitt 2.3.2 gegeben.
Die
Elastizität
beschreibt die Wiederherstel-
lung der ursprünglichen Form eines Körpers,
nachdem diese durch äußere Einwirkung ver-
ändert wurde. Ist ein Material elastisch, stellt es
seine Form wieder her. Ist es plastisch, stellt es
sie nicht von selbst wieder her, es kann jedoch
wieder durch äußere Kraftanwendung zurück-
geformt werden. Bricht es, wird es als spröde
bezeichnet.
Plastizität
istdieFolgederÜber-
schreitung des elastischen Limits, das jeder
2.46
Das Prinzip der Vickershärte-Messung
durch kontrolliertes Eindrücken einer Diamant-
spitze in das Probenmaterial. Die Größe des Ein-
drucks ist umgekehrt proportional zur Härte des
Materials.
Auch die
Härte
ist uns geläufig und jeder wird
zugeben, dass es eine enorme Rolle spielt, ob
einMesserodereinMeißelausbesondershar-
tem Stahl ist oder nicht. Definiert ist die Härte
alsderWiderstandeinesKörpersgegendas
Eindringen eines anderen Körpers. Dies bedeu-
tet aber auch, dass die Wahl der Meßmethode
für Härte sehr unterschiedlich sein kann, je
nachdem,obmanabsoluteoderrelativeHär-
tenmessenwill.ÜberdieRitzhärtenachMohs
wurde in Teil 1 bereits gesprochen - dies ist
eine relative Härtemessung. Die wichtigste ab-
solute Härtemessung ist die nach der
Vickers-
methode
, die eine Diamantpyramide mit defi-
niertem Belastungsgewicht und definierter Ge-
schwindigkeit in die zu prüfende Materialober-
fläche eindrückt und danach die Größe
desAbdrucksvermisst(Abb.2.46).Eszeigt
sich, dass die absoluten Härten einen wesent-
lich größeren Bereich überspannen als die
Mohsskala vorspiegelt, und dass vor allem die
