第９卷
２００７车
第２期
６月
宝石和宝石学杂志
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＧｅｍｓａｎｄＧｅｍｍｏｌｏｇｙ
Ｖ０１．９Ｎｏ．２２００７
Ｊｕｎｅ
维氏硬度的法定计量单位及其换算
孟祥振，赵梅芳
（上海大学，上海２００４４４）
中图分类号：Ｐ６１９．２８文献标识码：Ｄ文章编号：１００８—２１４Ｘ（２００７）０２—００５３—０１
利用显微压人法，可以测得矿物、宝石或其它物质的显微抗压硬度。使用金刚石制成的正方形硬度计压锥测出的硬度称为维氏硬（Ｈｖ），菱形
一１．８５４
４攀（ｋｇ．ｍ）／（ｓ２．ｍｍ２）（２）
￡一
（２）式中，维氏硬度的单位为Ｎ／ｎⅡｎ２，再进一步写成：
硬度计压锥测出的硬度称为诺普（Ｋｎ００ｐ）硬度。
目前，在矿物学和宝石学研究中，通常都是测定其维氏硬度。测定维氏硬度时，需加一定的负荷（砝码），将压锥压人矿物光面，使其产生压痕，根据所加负荷与压痕的侧面积之比，可求得其维氏硬度数值。
以前，维氏硬度的单位常用ｋｇ／ｍｍ２表示，不
Ｈｖ＝９．８×１０ｓ×１．８５４４罢（Ｐａ）
Ｚ。
（３）
以Ｐａ作为维氏硬度的单位，数值很大，书写不方
便，故将ＭＰａ作为其固定单位，（３）式可简化为：
ＨＶ一９．８×１．８５４
４予（ＭＰａ）
￡‘
≈１０×１．８５４４罢（ＭＰａ）
（４）
是国家法定计量单位，根据《国务院关于在我国统一实行法定计量单位的命令》和《中华人民共和国
计量法》标准，其单位应为Ｐａ或Ｎ／ｍｍ２（１Ｎ／
ｍｍ２一ｌ×１０６Ｐａ）。可时至今日，有的文章中仍
相对于摩氏硬度（Ｈ。），维氏硬度被称为绝对
硬度。根据理论公式，矿物的维氏硬度应与测定时负荷的大小无关。实际上，在同一矿物、同一方位
的切面上，因负荷不同，往往会有不同的硬度值，有的还相差较大，例如黄铁矿、毒砂等。此外，测定非
以ｋｇ／ｍｍ２作为维氏硬度的计量单位。
将ｋｇ／ｍｍ２换算成Ｐａ（１
Ｐａ—ｌ
Ｎ／ｍ２—１
均质体矿物不同方位的切面时，其硬度数值也会有
变化。鉴于此，将（４）式中的９．８近似地看作１０，在允许误差范围内，不会对维氏硬度数值造成明显的影响。对于以ｋｇ／ｍｍ２为单位的诺普硬度，也可参照本方法进行单位换算。
‘
（妇・ｍ）／（ｓ２・ｍ２），仅从其表示形式看，无法进
行换算，其中缺少重力加速度ｇ的单位（ｍ／ｓ２）。这
是因为以前计算维氏硬度值时，都是以砝码的质量参与计算，ｇ（约为９．８ｍ／ｓ２）并没有参与计算。实
际上，在测定的过程中，ｇ是客观存在的，所加的负荷并不是砝码的质量，而是砝码的重量（重量是物体所受重力的大小），即重力Ｗ。从牛顿第二定律可知，重力等于质量与重力加速度的乘积，即Ｗ一
笔者认为，测定维氏硬度既可按（４）式计算，
也可仍按以前惯用的（１）式计算。但值得注意的
是，当按（１）式计算时，应将计算的结果数值乘以
１０，单位改为ＭＰａ或Ｎ／ｍｍ２，这仅是计量单位的改变，其测定原理和操作过程并未改变。如果需将以ＭＰａ或Ｎ／ｍｍ２为单位的维氏硬度换算成摩氏硬度（Ｈ。），可根据公式（５）进行计算：
ＨＭ＝０．６７５√Ｈｖ×１０＿１
（５）
增。以砝码的质量来计算维氏硬度的公式（１）为：
Ｈｙ一１．８５４
４罢（ｋｇ／ｍｍ２）
￡。
（１）
式中，Ｈ。为维氏硬度；ｍ为砝码质量；ｚ为压痕对
角线长度；ｋｇ／ｍｍ２为维氏硬度的单位。按重力计算，（１）式可改为：
总之，无论是把维氏硬度的单位由ｋｇ／ｍｍ２换算成ＭＰａ或Ｎ／ｍｍ２，还是将以ＭＰａ或Ｎ／ｍｍ２为单位的维氏硬度换算成摩氏硬度，都很方便。
Ｈ，＿１．８…警
收稿日期：２００７一０３—２８
作者简介：孟祥振（１９５２一），男，高级工程师，矿物学岩石学专业，主要从事宝石教学与鉴定工作。
万方数据
维氏硬度的法定计量单位及其换算
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
孟祥振， 赵梅芳
上海大学,上海,200444宝石和宝石学杂志
JOURNAL OF GEMS & GEMMOLOGY2007，9(2)2次
引证文献(1条)
1.陈全莉.袁心强 绿松石废弃料的压制再造工艺研究[期刊论文]-宝石和宝石学杂志 2010(1)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_bshbsxzz200702014.aspx
授权使用：中国计量科学研究院文献馆(中国计量科学研究院文献馆)，授权号：1cb4a3df-ab9f-4f15-b5ac-9e3800b4180e
下载时间：2010年11月24日
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２００７车
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６月
宝石和宝石学杂志
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＧｅｍｓａｎｄＧｅｍｍｏｌｏｇｙ
Ｖ０１．９Ｎｏ．２２００７
Ｊｕｎｅ
维氏硬度的法定计量单位及其换算
孟祥振，赵梅芳
（上海大学，上海２００４４４）
中图分类号：Ｐ６１９．２８文献标识码：Ｄ文章编号：１００８—２１４Ｘ（２００７）０２—００５３—０１
利用显微压人法，可以测得矿物、宝石或其它物质的显微抗压硬度。使用金刚石制成的正方形硬度计压锥测出的硬度称为维氏硬（Ｈｖ），菱形
一１．８５４
４攀（ｋｇ．ｍ）／（ｓ２．ｍｍ２）（２）
￡一
（２）式中，维氏硬度的单位为Ｎ／ｎⅡｎ２，再进一步写成：
硬度计压锥测出的硬度称为诺普（Ｋｎ００ｐ）硬度。
目前，在矿物学和宝石学研究中，通常都是测定其维氏硬度。测定维氏硬度时，需加一定的负荷（砝码），将压锥压人矿物光面，使其产生压痕，根据所加负荷与压痕的侧面积之比，可求得其维氏硬度数值。
以前，维氏硬度的单位常用ｋｇ／ｍｍ２表示，不
Ｈｖ＝９．８×１０ｓ×１．８５４４罢（Ｐａ）
Ｚ。
（３）
以Ｐａ作为维氏硬度的单位，数值很大，书写不方
便，故将ＭＰａ作为其固定单位，（３）式可简化为：
ＨＶ一９．８×１．８５４
４予（ＭＰａ）
￡‘
≈１０×１．８５４４罢（ＭＰａ）
（４）
是国家法定计量单位，根据《国务院关于在我国统一实行法定计量单位的命令》和《中华人民共和国
计量法》标准，其单位应为Ｐａ或Ｎ／ｍｍ２（１Ｎ／
ｍｍ２一ｌ×１０６Ｐａ）。可时至今日，有的文章中仍
相对于摩氏硬度（Ｈ。），维氏硬度被称为绝对
硬度。根据理论公式，矿物的维氏硬度应与测定时负荷的大小无关。实际上，在同一矿物、同一方位
的切面上，因负荷不同，往往会有不同的硬度值，有的还相差较大，例如黄铁矿、毒砂等。此外，测定非
以ｋｇ／ｍｍ２作为维氏硬度的计量单位。
将ｋｇ／ｍｍ２换算成Ｐａ（１
Ｐａ—ｌ
Ｎ／ｍ２—１
均质体矿物不同方位的切面时，其硬度数值也会有
变化。鉴于此，将（４）式中的９．８近似地看作１０，在允许误差范围内，不会对维氏硬度数值造成明显的影响。对于以ｋｇ／ｍｍ２为单位的诺普硬度，也可参照本方法进行单位换算。
‘
（妇・ｍ）／（ｓ２・ｍ２），仅从其表示形式看，无法进
行换算，其中缺少重力加速度ｇ的单位（ｍ／ｓ２）。这
是因为以前计算维氏硬度值时，都是以砝码的质量参与计算，ｇ（约为９．８ｍ／ｓ２）并没有参与计算。实
际上，在测定的过程中，ｇ是客观存在的，所加的负荷并不是砝码的质量，而是砝码的重量（重量是物体所受重力的大小），即重力Ｗ。从牛顿第二定律可知，重力等于质量与重力加速度的乘积，即Ｗ一
笔者认为，测定维氏硬度既可按（４）式计算，
也可仍按以前惯用的（１）式计算。但值得注意的
是，当按（１）式计算时，应将计算的结果数值乘以
１０，单位改为ＭＰａ或Ｎ／ｍｍ２，这仅是计量单位的改变，其测定原理和操作过程并未改变。如果需将以ＭＰａ或Ｎ／ｍｍ２为单位的维氏硬度换算成摩氏硬度（Ｈ。），可根据公式（５）进行计算：
ＨＭ＝０．６７５√Ｈｖ×１０＿１
（５）
增。以砝码的质量来计算维氏硬度的公式（１）为：
Ｈｙ一１．８５４
４罢（ｋｇ／ｍｍ２）
￡。
（１）
式中，Ｈ。为维氏硬度；ｍ为砝码质量；ｚ为压痕对
角线长度；ｋｇ／ｍｍ２为维氏硬度的单位。按重力计算，（１）式可改为：
总之，无论是把维氏硬度的单位由ｋｇ／ｍｍ２换算成ＭＰａ或Ｎ／ｍｍ２，还是将以ＭＰａ或Ｎ／ｍｍ２为单位的维氏硬度换算成摩氏硬度，都很方便。
Ｈ，＿１．８…警
收稿日期：２００７一０３—２８
作者简介：孟祥振（１９５２一），男，高级工程师，矿物学岩石学专业，主要从事宝石教学与鉴定工作。
万方数据
维氏硬度的法定计量单位及其换算
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
孟祥振， 赵梅芳
上海大学,上海,200444宝石和宝石学杂志
JOURNAL OF GEMS & GEMMOLOGY2007，9(2)2次
引证文献(1条)
1.陈全莉.袁心强 绿松石废弃料的压制再造工艺研究[期刊论文]-宝石和宝石学杂志 2010(1)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_bshbsxzz200702014.aspx
授权使用：中国计量科学研究院文献馆(中国计量科学研究院文献馆)，授权号：1cb4a3df-ab9f-4f15-b5ac-9e3800b4180e
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