Твердость каменного угля

Твердость – это способность угля сопротивляться проникновению в его толщу более твердого тела, оказывать сопротивление при давлении. Иногда можно встретить название «мягкость угля». Под ним скрывается эта же характеристика.
Отметим сразу, что не стоит путать такие понятия как твердость и прочность каменного угля. Это два разных свойства. Прочность – механическая характеристика, которая зависит от плотности расположения молекул и силы связи между ними. На твердость же оказывает влияние концентрация атомов в молекуле.
Твердость бывает двух типов:
- Минералогическая
- Абразивная
Минералогическая твердость определяется несколькими методами:
- По шкале Мооса
В данном случае образец царапают материалом с большей твердостью либо используют его для нанесения царапин на более мягкие минералы.
- Метод Бринелля
Тут на образец оказывают давление шаром из прочного сплава.
- Метод Виккерса
Здесь в толщу материала под давлением опускают алмазную пирамидку.
- Метод Роквелла
В этом случае измеряется глубина проникновения в толщу материала твердого наконечника (индента).
Чаще всего характеристику определяют по шкале Мооса – десятибалльной шкале относительной твердости поверхности материалов. В качестве эталона здесь приняты 10 материалов, которые расположены в порядке возрастающей твердости (например, эталон 1 – это тальк, он наименее твердый; самый большой показатель, десятый, у алмаза).
По шкале Мооса твердость углей следующая:
- Бурый уголь – 1-2 (легко царапается ногтем)
- Каменный уголь – 2-2,5 (царапается ногтем и медью)
- Антрацит – 3,5 (царапается медью, легко царапается ножом)
Показатель твердости зависит от нескольких факторов:
1. Степени метаморфизма
Она оказывает большое влияние. Твердость увеличивается от бурых углей к каменным и достигает максимума у материалов с 82% углерода. Затем она начинает снижаться и становится минимальной, когда содержание углерода достигает 90%. Потом твердость опять увеличивается в сторону антрацита.
Продолжение читайте на нашем сайте: