ඛනිජ දෘඪතාව මැනිය හැකි ආකාරය
පෙන්ඩහුලුවන්
භූ විද්යාවේ සහ ඛනිජ විද්යාවේ ඛනිජ දෘඪතාව වැදගත් භෞතික ගුණාංගයකි. මෙම ගුණාංගය ඛනිජයක සීරීම් හෝ සීරීම් වලට ඇති ප්රතිරෝධයට සම්බන්ධ වේ. ඛනිජ දෘඪතාව මැනීම යනු නිවැරදි ප්රතිඵල ලබා ගැනීම සඳහා විවිධ ක්රම සහ සුදුසු මෙවලම් අවශ්ය වන ක්රියාවලියකි. මෙම ලිපියෙන් ඛනිජ දෘඪතාව මැනීම සඳහා විවිධ ක්රම සාකච්ඡා කරනු ඇත, මෝස් පරිමාණය වැනි සම්මත ක්රමවල සිට විකර්ස් දෘඪතා පරීක්ෂණය වැනි වඩාත් සංකීර්ණ ශිල්පීය ක්රම දක්වා.
මෝස් පරිමාණය: මූලික ක්රමය
ඛනිජ දෘඪතාව මැනීම සඳහා සරලම සහ වඩාත් ප්රසිද්ධ ක්රමවලින් එකක් වන්නේ මෝස් පරිමාණයයි. 1812 දී ඛනිජ විද්යාඥ ෆ්රෙඩ්රික් මෝස් විසින් හඳුන්වා දෙන ලද මෝස් පරිමාණය ඛනිජ වර්ග ශ්රේණිගත කරන්නේ අනෙකුත් ඛනිජ මගින් සීරීමට හෝ සීරීමට ඇති හැකියාව මත ය. මෙම පරිමාණය 1 (මෘදුම ඛනිජය, ටැල්ක්) සිට 10 (දැඩිම ඛනිජය, දියමන්ති) දක්වා දෘඪතා අංකයක් පවරා ඇති යොමු ඛනිජ 10 කින් සමන්විත වේ.
මෝස් පරිමාණය භාවිතා කිරීමට පියවර:
1. නියැදිය සකස් කරන්න: ඔබ පරීක්ෂා කිරීමට බලාපොරොත්තු වන ඛනිජය තෝරාගෙන මතුපිට පිරිසිදු බවත් ප්රතිඵලවලට බලපෑම් කළ හැකි දූෂණයෙන් තොර බවත් සහතික කර ගන්න.
2. යොමු හඳුනාගැනීම: ටැල්ක් (1), ජිප්සම් (2), කැල්සයිට් (3), ෆ්ලෝරයිට් (4), ඇපටයිට් (5), ෆෙල්ඩ්ස්පාර් (6), ක්වාර්ට්ස් (7), තෝපස් (8), කොරුන්ඩම් (9) සහ දියමන්ති (10) ඇතුළත් මෝස් පරිමාණයෙන් යොමු ඛනිජ කට්ටලයක් සකස් කරන්න.
3. සීරීම් පරීක්ෂණයක් සිදු කරන්න: පරීක්ෂා කරනු ලබන සාම්පලය මත යොමු ඛනිජය අතුල්ලන්න. යොමු ඛනිජය සාම්පලය සීරීමට ලක් කරන්නේ නම්, සාම්පලයේ දෘඪතාව යොමු ඛනිජයේ දෘඪතාවයට වඩා අඩුය. එසේ නොවේ නම්, සාම්පලයේ දෘඪතාව වැඩි වේ.
4. ප්රතිඵල වාර්තා කරන්න: සීරීම් පරීක්ෂණ ප්රතිඵල මත පදනම්ව ඔබේ නියැදිය Mohs පරිමාණයෙන් කොතැනට වැටේද යන්න තීරණය කරන්න.
නියැදි නඩුව:
කැල්සයිට් (දෘඪතාව 3) ඔබේ සාම්පලය සීරීමට ලක් කළත්, ෆ්ලෝරයිට් (දෘඪතාව 4) ඔබේ සාම්පලය සීරීමට නොහැකි නම්, ඔබේ ඛනිජයේ දෘඪතාව මෝස් පරිමාණයෙන් 3 සහ 4 අතර වේ.
මෙම ක්රමය එහි සරල බව නිසා ඉතා ජනප්රියයි, නමුත් අතරමැදි දෘඪතා අගයන්හි නිරවද්යතාවය සහ නිරවද්යතාවය සම්බන්ධයෙන් එයට සීමාවන් ද ඇත.
විකර්ස් දෘඪතා පරීක්ෂණය
විකර්ස් ක්රමය යනු ඛනිජ දෘඪතාව වැඩි විස්තර සහ නිරවද්යතාවයකින් මැනීම සඳහා භාවිතා කරන දියුණු තාක්ෂණයකි. මෙම ක්රමයට නිශ්චිත බලයකින් ඛනිජ මතුපිටට එරෙහිව දියමන්ති පිරමීඩයක් එබීම ඇතුළත් වේ. ප්රතිඵලයක් ලෙස සීරීම් ගැඹුර හෝ පළල මනිනු ලබන්නේ විකර්ස් දෘඪතාව (HV) තීරණය කිරීම සඳහා ය.
විකර්ස් ක්රමය භාවිතා කිරීමට පියවර:
1. නියැදිය සකස් කරන්න: මතුපිට ඉතා සුමට වන තුරු ඛනිජ සාම්පලය කපා ඔප දමන්න.
2. විකර්ස් පරීක්ෂණ මෙවලම සකස් කරන්න: මෙම මෙවලම සාමාන්යයෙන් දියමන්ති පිරමීඩයකින් සහ වක්රය මැනීම සඳහා අන්වීක්ෂයකින් සමන්විත වේ.
3. පීඩන පරීක්ෂණයක් සිදු කරන්න: දියමන්ති පිරමීඩය ඛනිජ මතුපිටට යම් බලයකින් ඔබා නිශ්චිත කාලයක් එය අල්ලාගෙන සිටින්න.
4. වක්රය මැනීම: පරීක්ෂණ මෙවලම සමඟ ඒකාබද්ධ කරන ලද අන්වීක්ෂයක් භාවිතයෙන් ලැබෙන වක්රයේ විෂ්කම්භය මැන බලන්න.
5. විකර්ස් දෘඪතාව ගණනය කරන්න: විකර්ස් ක්රමය මඟින් ලබා දී ඇති සූත්රය භාවිතා කර දෘඪතාව ගණනය කරන්න. විකර්ස් දෘඪතාව HV = 1.854 F/D² ලෙස සූත්රගත කළ හැක, එහිදී F යනු කිලෝග්රෑම්-බලයෙන් (kgf) සම්පීඩ්යතා බලය වන අතර D යනු මිලිමීටර වලින් ඉන්ඩෙන්ටේෂන් හි විෂ්කම්භය වේ.
බ්රිනෙල් දෘඪතා පරීක්ෂණය
බ්රිනෙල් ක්රමය යනු මෘදු හෝ වඩාත් බිඳෙන සුළු ද්රව්ය සඳහා ප්රධාන වශයෙන් භාවිතා කරන තවත් තාක්ෂණයකි. මෙම පද්ධතිය නිශ්චිත බලයකින් ද්රව්යයේ මතුපිටට තද කරන ලද වානේ හෝ කාබයිඩ් බෝලයක් භාවිතා කරයි. ප්රතිඵලයක් ලෙස ලැබෙන ඉන්ඩෙන්ටේෂන් විෂ්කම්භය බ්රිනෙල් දෘඪතාව (HB) අගය තීරණය කිරීම සඳහා මනිනු ලැබේ.
බ්රිනෙල් ක්රමය භාවිතා කිරීමට පියවර:
1. නියැදිය සකස් කරන්න: ඛනිජ මතුපිට පැතලි විය යුතු අතර දූෂණයෙන් තොර විය යුතුය.
2. බ්රිනෙල් පරීක්ෂණ උපකරණ සකස් කරන්න: සාමාන්යයෙන් ඉන්ඩෙන්ටේෂන් මැනීම සඳහා වානේ බෝලයක් සහ අන්වීක්ෂයකින් සමන්විත වේ.
3. පීඩන පරීක්ෂණයක් සිදු කරන්න: ඛනිජ මතුපිටට වානේ බෝලයක් යම් බලයකින් ඔබා එය නිශ්චිත කාලයක් අල්ලාගෙන සිටින්න.
4. වක්රය මැනීම: අන්වීක්ෂයක් භාවිතයෙන් වක්රයේ විෂ්කම්භය නිවැරදිව මැන බලන්න.
5. බ්රිනෙල් දෘඪතාව ගණනය කරන්න: HB = 2F / (πD(D – sqrt(D² – d²))) සූත්රය භාවිතා කරන්න, එහිදී F යනු නිව්ටන් වල සම්පීඩ්යතා බලය වන අතර, D යනු පරීක්ෂණ බෝලයේ විෂ්කම්භය වන අතර, d යනු ඉන්ඩෙන්ටේෂන් හි විෂ්කම්භය වේ.
අතිරේක ශිල්පීය ක්රම
දැනටමත් සඳහන් කර ඇති ක්රමවලට අමතරව, ඛනිජ දෘඪතාව මැනීම සඳහා තවත් ශිල්පීය ක්රම කිහිපයක් තිබේ, එනම් Knoop ක්රමය, Rockwell ක්රමය සහ නැනෝ ඉන්ඩෙන්ටේෂන් භාවිතයෙන් ක්ෂුද්ර දෘඪතාව පරීක්ෂා කිරීම ය. සෑම ක්රමයකටම තමන්ගේම වාසි සහ සීමාවන් ඇත, නමුත් ඒ සෑම එකක්ම ඉහළ නිරවද්යතාවයකින් සහ විස්තර සහිතව දත්ත නිෂ්පාදනය කිරීම අරමුණු කරයි.
Knoop ක්රමය
Knoop දෘඪතා පරීක්ෂණය (KHN) යනු Vickers ක්රමයට සමාන තාක්ෂණයකි, නමුත් ත්රිකෝණාකාර පිරමිඩීය ඉන්ඩෙන්ටරයක් භාවිතා කරයි. මෙම තාක්ෂණය බොහෝ විට ඉතා තුනී හෝ බිඳෙන සුළු ද්රව්ය පරීක්ෂා කිරීමට භාවිතා කරයි.
රොක්වෙල් ක්රමය
රොක්වෙල් දෘඪතා පරීක්ෂණය යනු බරක් යටතේ ඇති ද්රව්යයකට විනිවිද යාමේ ගැඹුර මැනීම සඳහා ගෝලාකාර හෝ කේතුකාකාර ඉන්ඩෙන්ටරයක් භාවිතා කරන ක්රමයකි. බලය යෙදීමට පෙර සහ පසු ඉන්ඩෙන්ටරයේ විනිවිද යාමේ ගැඹුර සංසන්දනය කිරීමෙන් අගය ගණනය කෙරේ.
නැනෝ ඉන්ඩෙන්ටේෂන්
වඩාත් නවීන හා සංකීර්ණ ක්රමයක් වන නැනෝ ඉන්ඩෙන්ටේෂන්, නැනෝ පරිමාණයේදී ද්රව්යවල යාන්ත්රික ගුණාංග මැනීම සඳහා ඉතා කුඩා ඉන්ඩෙන්ටරයක් භාවිතා කිරීම ඇතුළත් වේ. ඛනිජවල ක්ෂුද්ර ව්යුහාත්මක ගුණාංග අධ්යයනය කිරීම සඳහා මෙම තාක්ෂණය ඉතා ප්රයෝජනවත් වේ.
නිගමනය
ඛනිජ දෘඪතාව මැනීම භූ විද්යාවේ සහ ඛනිජ විද්යාවේ තීරණාත්මක අංගයකි. දෘඪතාව මැනීමේ ක්රම මෝස් පරිමාණය වැනි සරල ශිල්පීය ක්රමවල සිට විකර්ස්, බ්රිනෙල් සහ නූප් දෘඪතා පරීක්ෂණ වැනි උසස් ශිල්පීය ක්රම දක්වා විහිදේ. ක්රමය තෝරා ගැනීම පරීක්ෂා කරනු ලබන ඛනිජ වර්ගය සහ අපේක්ෂිත නිරවද්යතා මට්ටම මත රඳා පවතී. මෙම ශිල්පීය ක්රම ප්රගුණ කිරීමෙන්, විද්යාඥයින්ට සහ කාර්මිකයින්ට විද්යාත්මක පර්යේෂණයේ සිට කර්මාන්තය දක්වා විවිධ යෙදුම් සඳහා ඛනිජවල භෞතික ගුණාංග තේරුම් ගෙන භාවිතා කළ හැකිය.
