​蓝宝石晶体的力学特征

蓝宝石晶体的力学特征

密度(Density), 使用静流称重的方法测量所得, 精·确度为 0.05%. 蓝宝石的密度范围为 3.97-3.99 g/cm3, 含有 2.97%Cr2O3的暗色红宝石的密度为 4.013 g/cm3密度与铬的含量具有线性关系. 一些杂质, 如钛, 钙等等, 减小了密度值. 密度的计算值稍微比实验值大, 这与真是晶体中的微孔,微裂痕等的存在有关系. 

硬度(Hardness). 莫氏硬度为9; 根据奇韦15点硬度标测定的硬度值为12. 平行和垂直于 C 轴上测试的努氏硬度分别为 1,900 和 2,200 kg/mm2. 努氏硬度值的范围为 1,525 到 2,200kg/mm2. 由表面的显微压痕测量的显微硬度值为19.40GPa(与光轴平行), 23.15 GPa(与光轴成 60º 角), 和 22.0 GPa(与光轴垂直). α-Al218O 的显微硬度明·显更高(Al2-18O 的键比 Al2-16O 的键短). 

摩擦系数(Friction coefficient)用一个垂直于抛光端面的载荷进行了研究. 摩擦副的下部是旋转的, 而上部保持不动. 这种蓝宝石对的滑动摩擦系数由方向决定(图 2.52)[68]. 对于与钢的摩擦力, 这由压力和所使用的润滑剂决定(表 2.10). 抗磨损性为(依照 Mackensen)0.12 mm. 

蓝宝石的弹性常数(Elastic constant)在室温下测量[69,70]且柔韧性的决定温度列于表 2.48 和 2.49. 

不同类型蓝宝石测得的极·限强度值列于表 2.57. 

抗张强度(Tensile strength)为 275-400 MPa(4-6•104 psi); 

弯曲强度(Bending strength)为 450-895 MPa. 根据其他资料, 在平行于 C 轴的方向上弯曲强度为 1.03 GPa(1.5•105 psi) 而垂直于 C 轴的方向上为 758 MPa(1.1•105 psi)(zui主要的蓝宝石生产商目录).

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