Độ cứng Mohs của cacbua bo (B₄C) xấp xỉ 9,3 đến 9,5 .
Để dễ hình dung hơn, đây là vị trí của nó trên thang Mohs :
-
9: Corundum (hồng ngọc, sapphire)
-
9.3–9.5: Cacbua Bo ( B₄C )
-
9.5–10: Nitrit boron lập phương (cBN)
-
10: Kim cương
Vì sao thang Mohs lại kém chính xác hơn đối với vật liệu siêu cứng?
Thang Mohs là thang đo thứ tự về khả năng chống trầy xước từ 1 (bột talc) đến 10 (kim cương). Thang này rất tốt để nhận dạng khoáng vật nhưng độ chính xác giảm dần ở mức cao nhất. Đó là lý do tại sao các vật liệu có giá trị độ cứng định lượng khác nhau rất nhiều (như B₄C ở mức ~38 GPa và kim cương ở mức ~100 GPa) đều có thể được xếp hạng từ 9 đến 10.
Đối với các loại gốm kỹ thuật hiện đại như cacbua bo, các nhà khoa học và kỹ sư hầu như chỉ sử dụng thang đo định lượng :
-
Độ cứng Vickers (Hv): ~30–40 GPa
-
Độ cứng Knoop (Hk): ~27–30 GPa
Các thiết bị này sử dụng một lực xác định với đầu ấn kim cương hình chóp để đo kích thước của dấu ấn vĩnh viễn. Chúng cung cấp các số liệu chính xác, có thể lặp lại để so sánh trực tiếp.
Tóm lại về độ cứng của cacbua bo
-
Độ cứng Mohs: ~9,3–9,5 – Điều này cho bạn biết một cách ngắn gọn rằng nó cứng hơn sapphire (9) và gần cứng bằng kim cương (10).
-
Trên thực tế: Nếu bạn thử nghiệm độ cứng Mohs cổ điển , một tinh thể cacbua bo sắc bén, chất lượng cao sẽ dễ dàng làm xước corundum (sapphire) , có thể tự làm xước chính nó (cùng độ cứng), có thể để lại vết xước mờ trên kim cương hoặc nitrua bo lập phương dưới tải trọng cao, và gần như chắc chắn sẽ bị hai vật liệu đó làm xước.
Vì vậy, mặc dù “Mohs 9.5” là một cách nói ngắn gọn hoàn toàn hợp lệ và hữu ích để mô tả khả năng chống trầy xước cực cao của nó, nhưng thực tế quan trọng hơn về mặt kỹ thuật là cacbua bo là vật liệu cứng thứ ba được biết đến, chỉ đứng sau kim cương và nitrua bo lập phương.