Шкала Мооса. 
Сопротивление материалов. 
Твердость и трещиностойкость наноструктурных керамик

Издавна в качестве ориентира применяют шкалу твердости по Моосу, т. е. обозначают стандартные материалы твердых тел 10 видов — от талька до алмаза, которые ступенчато классифицированы от 1 до 10 с помощью сравнения твердости при взаимном царапании этих материалов и испытуемых твердых тел (рис. 2.2). Считают более мягким твердым телом то, на котором остается царапина, более твердым — то, на котором царапин нет. Понятие «царапина» означает, что поверхность твердого тела подвергалась пластической деформации. Более твердыми называются материалы (например, керамика), которые трудно пластически деформируются по сравнению с материалами, которые легко подвергаются пластической деформации, и высокомолекулярными органическими соединениями. Показатель твердости служит ориентиром, который выражает сопротивление материала пластической деформации. Как ориентир твердости веществ показатель твердости по Моосу является качественным экспериментальным показателем. Однако с помощью экспериментальных методов твердость можно выразить количественно. Зависимость между твердостью по Моосу (М) и твердостью по Виккерсу HV выражается формулой:

где для металлов К = lg 1,2, для керамики К = lg 1,6 [20].

Примечание', по минералогической шкале твердости все минералы разделяют по абсолютным числам микротвердости на пять групп:

• 1 — очень мягкие (микротвсрдость, Hv, 1−60 кге/ мм²);
• 2 — мягкие (Hv 60−120 кге/мм²);
• 3 — средней твердости (Hv 120−550 кге/мм²);
• 4 — твердые (Hv 550−1100 кге/мм');
• 5 — очень твердые (Hv >1100 кге/мм²) [36].

Класс твердости шкалы Хрущева вычисляется по формуле.

где Н" - класс твердости по 15 балльной шкале, Н — число микротвердости в (кге/мм²). В этой шкале, например, графит соответствует номеру 1, корунд — номеру 9, алмаз — 15 [36].

Рис. 2.2. Соотношение различных шкал твердости [36]

По шкале Мооса первые девять номеров шкалы совпадают с первыми девятью классами шкалы Хрущева. Алмаз по шкале Мооса соответствует десятому классу твердости, в этой шкале десять классов твердости. Первые девять номеров шкалы Мооса примерно совпадают с первыми девятью классами шкалы Хрущева.