【摘要】 硬度是衡量材料抵抗塑性变形能力的指标，硬度值取决于测试方法

硬度是衡量材料抵抗塑性变形能力的指标，硬度值取决于测试方法。由于铅笔芯是使用石墨和粘土以适当的混合比例制成的，并且硬度随着粘土含量的变化而变化，因此铅笔硬度测试的结果取决于涂层表面是否出现划痕。尽管许多研究评估了涂层的耐磨性，但铅笔硬度测试仍在工业中用于测量基底上涂层的划痕硬度。Y. Kim等人[1]研究了不同类型铅笔芯的各种性能，以量化铅笔硬度测试的可靠性。使用X射线衍射、纳米压痕和摩擦计测量了不同类型铅笔（F、2H、4H、6H和8H）的化学成分和机械性能。每个铅笔芯都用2000目砂纸打磨，然后用金刚石圆盘抛光。硬度和杨氏模量通过具有金刚石Berkovich尖端的纳米压痕测量。维氏硬度是用显微硬度计在0.49N的载荷和10s的加载时间下测定的。铅笔芯的纳米压痕硬度值从338.0到832.7MPa增加到1000到1500nm的位移范围。铅笔芯的硬度取决于粘土中结晶相的含量和莫来石相的存在。就硬度而言，铅笔芯的较高等级（4H、6H、8H）显示出更宽的误差范围。这可能是由于将压头尖端压入石墨和粘土而导致的测量仪器误差造成的。此外，每种铅笔芯等级的粘土中不同的晶相会导致硬度的程度和分布变化，因此粘土中晶相的数量会影响硬度的标准偏差。铅笔芯的纳米压痕硬度值在0.3–0.8 GPa的范围内。铅笔芯的硬度等级越高，误差范围越大。

 

[1] Kim Y ,  Sung A ,  Seo Y , et al. Measurement of hardness and friction properties of pencil leads for quantification of pencil hardness test[J]. Advances in Applied Ceramics, 2016:1-6.

 

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