Dureté des Minéraux

 

La dureté est un critère très important dans la méthode d’identification des minéraux.

 

La dureté est la résistance opposée par le minéral à la rayure provoquée par une action mécanique externe.

Les Grecs utilisaient déjà la dureté pour identifier les minéraux.

 

La dureté des cristaux dépend des caractères de liaisons entre les atomes, elle n’est pas vraiment liée à la structure même. En 1822 Friedrich Mohs, géologue et minéralogiste allemand né le 29 janvier 1773 à Gernrode et mort le 29 septembre 1839 à Agordo en Italie, crée une échelle de la dureté relative, avec dix minéraux étalons, échelle fondée sur le principe empirique du minéral le plus dur qui raie le plus tendre. Les degrés de cette échelle sont au nombre de 10, chaque degré supérieur rayant celui qui lui est inférieur. On raye un minéral par un autre (le plus dur raye le plus tendre), la dureté du minéral est obtenue par comparai­son.
Par exemple, un minéral aura une dureté approximative de 5½ s’il raye l’apatite mais est rayé par l’orthose.

La dureté n’est pas identique sur toutes les faces d’un minéral même s’il est cubique, on dit que cette propriété est vectorielle, dépendant de l’orientation du cristal. Ces différences peuvent être importantes comme on peu le constater avec le Disthène.

La dureté Vickers* (kg/mm²), est obtenue avec un microduromètre*. Elle montre bien l’influence de l’anisotropie*.

Les écarts de dureté du Diamant constaté avec l’échelle Vickers s’étendent sur une plage aussi large que celle qui va du Talc au Corindons.

Comparaison échelle de Mohs et échelle de Vickers. 

 

Définitions dictionnaire Hachette.

 

Vickers (la méthode d'essai de) Méthode de détermination de la dureté d'un corps, qui consiste à mesurer la dimension d'un trou laissé par un poinçon dont la pointe est appliquée sur le corps. (Le poinçon utilisé par Vickers est une pyramide à base carrée en diamant, dont l'angle au sommet entre deux faces opposées est de 136. La force appliquée sur le poinçon, pendant 15 secondes, est comprise entre 50 et 1200 newtons.

La mesure de dureté Vickers se fait avec une pointe pyramidale normalisée en diamant de base carrée et d'angle au sommet entre faces égal à 136°. L'empreinte a donc la forme d'un carré ; on mesure les deux diagonales d1 et d2 de ce carré à l'aide d'un appareil optique. On obtient la valeur d en effectuant la moyenne de d1 et d2. C'est d qui sera utilisé pour le calcul de la dureté. La force et la durée de l'appui sont également normalisées.

duromètre : n. masc. Appareil destiné à la mesure de la dureté des matériaux (appelé aussi scléromètre). Il existe différents types de duromètres. Leur principe consiste toujours à mesurer la surface ou la profondeur de l'empreinte laissée par un poinçon sur lequel a été appliquée une force donnée pendant un certain temps. On distingue: la méthode Brinell, qui utilise comme poinçon une bille en acier trempé, la méthode Vickers, qui utilise un diamant de forme pyramidale (dans les deux cas, la dureté est définie par le rapport de la force appliquée à la surface de l'empreinte) et la méthode Rockwell, où la dureté est mesurée par la profondeur de l'empreinte laissée par le poinçon. Il existe des appareils très sensibles qui permettent des mesures de dureté très localisée et qui portent le nom de microduromètres.

anisotrope : adj. Se dit d'un milieu dont les propriétés physiques ne sont pas identiques dans toutes les directions de l'espace, qu'il s'agisse de propriétés mécaniques, optiques, thermiques, électriques ou magnétiques.

 

Dureté Vickers
 
 
 
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MàJ: jeudi 29 septembre 2016 11:15