కాఠిన్యం యొక్క నిర్వచనం

మెటీరియల్ సైన్స్‌లో, కాఠిన్యం అనేది యాంత్రిక ఇండెంటేషన్ లేదా రాపిడి ద్వారా ప్రేరేపించబడిన స్థానికీకరించిన ప్లాస్టిక్ వైకల్యానికి నిరోధకత యొక్క కొలత. సాధారణంగా, వివిధ పదార్థాలు వాటి కాఠిన్యంతో విభేదిస్తాయి; ఉదాహరణకు, టైటానియం మరియు బెరీలియం వంటి గట్టి లోహాలు సోడియం మరియు మెటాలిక్ టిన్ లేదా కలప మరియు సాధారణ ప్లాస్టిక్‌ల వంటి మృదువైన లోహాల కంటే గట్టిగా ఉంటాయి. కాఠిన్యం యొక్క వివిధ కొలతలు ఉన్నాయి: స్క్రాచ్ కాఠిన్యం, ఇండెంటేషన్ కాఠిన్యం మరియు రీబౌండ్ కాఠిన్యం.

కఠినమైన పదార్థానికి సాధారణ ఉదాహరణలు సిరామిక్స్, కాంక్రీటు, కొన్ని లోహాలు మరియు సూపర్ హార్డ్ మెటీరియల్స్, వీటిని మృదువైన పదార్థంతో విభేదించవచ్చు.

కాఠిన్యం కొలతల యొక్క ప్రధాన రకాలు

కాఠిన్యం కొలతలలో మూడు ప్రధాన రకాలు ఉన్నాయి: స్క్రాచ్, ఇండెంటేషన్ మరియు రీబౌండ్. ఈ ప్రతి తరగతి కొలతలలో, వ్యక్తిగత కొలత ప్రమాణాలు ఉన్నాయి.

(1) స్క్రాచ్ కాఠిన్యం

స్క్రాచ్ కాఠిన్యం అనేది పదునైన వస్తువు నుండి రాపిడి కారణంగా పగులు లేదా శాశ్వత ప్లాస్టిక్ వైకల్యానికి నమూనా ఎంత నిరోధకతను కలిగి ఉందో కొలవడం. ఒక గట్టి పదార్థంతో తయారు చేయబడిన వస్తువు మృదువైన పదార్థంతో తయారు చేయబడిన వస్తువును గీతలు చేస్తుంది అనేది సూత్రం. పూతలను పరీక్షించేటప్పుడు, స్క్రాచ్ కాఠిన్యం అనేది ఫిల్మ్‌ను సబ్‌స్ట్రేట్‌కు కత్తిరించడానికి అవసరమైన శక్తిని సూచిస్తుంది. అత్యంత సాధారణ పరీక్ష మొహ్స్ స్కేల్, ఇది ఖనిజశాస్త్రంలో ఉపయోగించబడుతుంది. ఈ కొలత చేయడానికి ఒక సాధనం స్క్లెరోమీటర్.

ఈ పరీక్షలను చేయడానికి ఉపయోగించే మరొక సాధనం పాకెట్ కాఠిన్యం టెస్టర్. ఈ సాధనం నాలుగు చక్రాల క్యారేజీకి జోడించబడిన గ్రాడ్యుయేట్ గుర్తులతో కూడిన స్కేల్ ఆర్మ్‌ను కలిగి ఉంటుంది. పదునైన అంచుతో స్క్రాచ్ సాధనం పరీక్షా ఉపరితలంపై ముందుగా నిర్ణయించిన కోణంలో అమర్చబడుతుంది. దీన్ని ఉపయోగించడానికి, గ్రాడ్యుయేట్ చేసిన మార్కింగ్‌లలో ఒకదానిలో తెలిసిన ద్రవ్యరాశి యొక్క బరువు స్కేల్ ఆర్మ్‌కి జోడించబడుతుంది మరియు సాధనం పరీక్ష ఉపరితలం అంతటా డ్రా చేయబడుతుంది. బరువు మరియు గుర్తుల ఉపయోగం సంక్లిష్టమైన యంత్రాల అవసరం లేకుండా తెలిసిన ఒత్తిడిని వర్తింపజేయడానికి అనుమతిస్తుంది.

(2) ఇండెంటేషన్ కాఠిన్యం

ఇండెంటేషన్ కాఠిన్యం పదునైన వస్తువు నుండి స్థిరమైన కుదింపు లోడ్ కారణంగా పదార్థ వైకల్యానికి నమూనా యొక్క ప్రతిఘటనను కొలుస్తుంది. ఇండెంటేషన్ కాఠిన్యం కోసం పరీక్షలు ప్రధానంగా ఇంజనీరింగ్ మరియు మెటలర్జీలో ఉపయోగించబడతాయి. నిర్దిష్ట పరిమాణంలో మరియు లోడ్ చేయబడిన ఇండెంటర్ ద్వారా వదిలివేయబడిన ఇండెంటేషన్ యొక్క క్లిష్టమైన కొలతలు కొలిచే ప్రాథమిక ఆవరణలో పరీక్షలు పని చేస్తాయి.

సాధారణ ఇండెంటేషన్ కాఠిన్యం ప్రమాణాలు రాక్‌వెల్, వికర్స్, షోర్ మరియు బ్రినెల్, ఇతర వాటిలో ఉన్నాయి.

(3) రీబౌండ్ కాఠిన్యం

రీబౌండ్ కాఠిన్యం, డైనమిక్ కాఠిన్యం అని కూడా పిలుస్తారు, ఒక స్థిరమైన ఎత్తు నుండి పదార్థంపైకి పడిపోయిన డైమండ్-టిప్డ్ సుత్తి యొక్క "బౌన్స్" యొక్క ఎత్తును కొలుస్తుంది. ఈ రకమైన కాఠిన్యం స్థితిస్థాపకతకు సంబంధించినది. ఈ కొలతను తీయడానికి ఉపయోగించే పరికరాన్ని స్టీరియోస్కోప్ అంటారు.

రీబౌండ్ కాఠిన్యాన్ని కొలిచే రెండు ప్రమాణాలు లీబ్ రీబౌండ్ కాఠిన్యం పరీక్ష మరియు బెన్నెట్ కాఠిన్యం స్కేల్.

అల్ట్రాసోనిక్ కాంటాక్ట్ ఇంపెడెన్స్ (UCI) పద్ధతి డోలనం చేసే రాడ్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీని కొలవడం ద్వారా కాఠిన్యాన్ని నిర్ణయిస్తుంది. రాడ్ కంపించే మూలకంతో కూడిన మెటల్ షాఫ్ట్ మరియు ఒక చివరన పిరమిడ్ ఆకారపు వజ్రం అమర్చబడి ఉంటుంది.

ఎంచుకున్న హార్డ్ మరియు సూపర్ హార్డ్ మెటీరియల్స్ యొక్క వికర్స్ కాఠిన్యం

70–150 GPa పరిధిలో వికర్స్ కాఠిన్యంతో వజ్రం ఇప్పటి వరకు తెలిసిన అత్యంత కష్టతరమైన పదార్థం. డైమండ్ అధిక ఉష్ణ వాహకత మరియు ఎలక్ట్రికల్ ఇన్సులేటింగ్ లక్షణాలు రెండింటినీ ప్రదర్శిస్తుంది మరియు ఈ పదార్థం కోసం ఆచరణాత్మక అనువర్తనాలను కనుగొనడంలో చాలా శ్రద్ధ పెట్టబడింది.

సింథటిక్ వజ్రాలు 1950ల నుండి పారిశ్రామిక అవసరాల కోసం ఉత్పత్తి చేయబడ్డాయి మరియు అనేక రకాల అప్లికేషన్లలో ఉపయోగించబడుతున్నాయి: టెలికమ్యూనికేషన్స్, లేజర్ ఆప్టిక్స్, హెల్త్ కేర్, కటింగ్, గ్రైండింగ్ మరియు డ్రిల్లింగ్ మొదలైనవి. సింథటిక్ వజ్రాలు కూడా PDC కట్టర్‌లకు కీలకమైన ముడి పదార్థం.

మీకు PDC కట్టర్‌లపై ఆసక్తి ఉంటే మరియు మరింత సమాచారం మరియు వివరాలు కావాలంటే, మీరు ఎడమవైపున ఫోన్ లేదా మెయిల్ ద్వారా మమ్మల్ని సంప్రదించవచ్చు లేదా పేజీ దిగువన మాకు మెయిల్ పంపవచ్చు.