Hallo! Ich bin Anbieter von Barcol-Härteprüfgeräten und mir wird oft die Frage gestellt: Kann ein Barcol-Härteprüfgerät zum Testen der Härte von Keramikmaterialien verwendet werden? Lassen Sie uns in dieses Thema eintauchen und es herausfinden.
Was ist ein Barcol-Härteprüfer?
Das Wichtigste zuerst: Lassen Sie uns verstehen, was ein Barcol-Härteprüfer ist. Es ist ein praktisches Werkzeug zur Messung der Eindruckhärte weicher bis halbstarrer Materialien. Es gibt zwei Haupttypen: dieBarcol-Härteprüfer mit digitaler Anzeigeund dieBarcol-Härteprüfer mit Zifferblattanzeige.
Das Grundprinzip eines Barcol-Härteprüfgeräts besteht darin, mit einer scharfen Spitze oder einem Eindringkörper eine kleine Vertiefung auf der Materialoberfläche zu erzeugen. Anschließend wird die Tiefe dieser Vertiefung gemessen und daraus ein Härtewert ermittelt. Je härter das Material, desto flacher die Vertiefung und desto höher die Barcol-Härtezahl.
Keramische Materialien: Ein kurzer Überblick
Keramik ist eine vielfältige Materialgruppe. Sie bestehen aus anorganischen Verbindungen, hauptsächlich Oxiden, Karbiden und Nitriden. Keramik ist für ihre hohe Härte, hervorragende Verschleißfestigkeit sowie gute thermische und chemische Stabilität bekannt. Aufgrund dieser Eigenschaften werden sie in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, von Haushaltsgegenständen wie Tellern und Tassen bis hin zu High-Tech-Anwendungen wie Luft- und Raumfahrtkomponenten und elektronischen Geräten.
Können Barcol-Härteprüfer die Keramikhärte testen?
Kommen wir nun zur Hauptfrage. Kann ein Barcol-Härteprüfer zum Testen der Härte von Keramikmaterialien verwendet werden? Nun ja, es ist etwas kompliziert.
Die Einschränkungen
Barcol-Härteprüfer sind in der Regel für weichere Materialien wie Kunststoffe, Verbundwerkstoffe und einige Metalle mit relativ geringer Härte konzipiert. Keramik hingegen ist extrem hart. Der Eindringkörper eines Barcol-Härteprüfers ist möglicherweise nicht in der Lage, einen deutlichen Eindruck auf einer Keramikoberfläche zu hinterlassen.
Die meisten Keramikmaterialien haben eine sehr hohe Härte auf der Mohs-Skala, die von 1 (am weichsten) bis 10 (am härtesten) reicht. Beispielsweise kann Aluminiumoxidkeramik eine Mohs-Härte von etwa 9 haben, während Diamant, der ebenfalls eine Form von Kohlenstoffkeramik ist, eine Mohs-Härte von 10 hat. Im Vergleich dazu haben die Materialien, für die Barcol-Härteprüfer üblicherweise verwendet werden, viel niedrigere Härtewerte.
Wenn Sie versuchen, einen Barcol-Härteprüfer auf einem Keramikmaterial zu verwenden, kann es sein, dass der Eindringkörper einfach abprallt oder nur einen mikroskopischen Eindruck hinterlässt, der nur schwer genau gemessen werden kann. Dies bedeutet, dass die erhaltenen Härtewerte möglicherweise nicht zuverlässig oder aussagekräftig sind.
Sonderfälle
Es gibt jedoch einige Sonderfälle, in denen ein Barcol-Härteprüfer für Keramik verwendet werden kann. Einige Keramikmaterialien sind nicht vollständig dicht oder haben möglicherweise eine porösere Struktur. Diese Materialien können im Vergleich zu vollständig dichter Keramik relativ weicher sein. In solchen Fällen kann der Eindringkörper des Barcol-Härteprüfers möglicherweise einen Eindruck erzeugen und einen Härtewert ermitteln.
Aber auch in diesen besonderen Fällen müssen wir vorsichtig sein. Die mit einem Barcol-Härteprüfer an einer porösen Keramik gemessene Härte spiegelt möglicherweise nicht die tatsächliche Gesamthärte des Materials wider. Die Porosität kann den Eindruckprozess beeinflussen und der gemessene Wert hängt möglicherweise eher mit den Oberflächen- oder oberflächennahen Eigenschaften der Keramik zusammen.
Alternative Härteprüfmethoden für Keramik
Welche alternativen Methoden gibt es, da Barcol-Härteprüfer beim Testen von Keramikmaterialien nur begrenzte Möglichkeiten haben?
Vickers-Härteprüfung
Die Härteprüfung nach Vickers ist eine weit verbreitete Methode für Keramik. Dabei wird ein Pyramidenstempel verwendet, um eine quadratische Vertiefung auf der Materialoberfläche zu erzeugen. Die Größe des Eindrucks wird unter einem Mikroskop gemessen und die Härte anhand der aufgebrachten Belastung und der Größe des Eindrucks berechnet. Die Vickers-Härteprüfung kann genaue und zuverlässige Härtewerte für Keramik liefern.
Knoop-Härteprüfung
Die Knoop-Härteprüfung ähnelt der Vickers-Prüfung, verwendet jedoch eine andere Eindringkörperform. Der Knoop-Eindringkörper ist länglich und erzeugt eine elliptische Vertiefung. Diese Methode ist besonders nützlich für die Prüfung spröder Materialien wie Keramik, da die verlängerte Vertiefung die Wahrscheinlichkeit von Rissen verringern kann.
Rockwell-Härteprüfung
Die Rockwell-Härteprüfung wird auch für Keramik eingesetzt, insbesondere für härtere Sorten. Es verwendet einen Diamant- oder Stahlkugel-Eindringkörper und misst die Tiefe des Eindrucks. Aufgrund ihrer hohen Härte sind jedoch möglicherweise einige spezielle Anpassungen für die Prüfung von Keramik erforderlich.
Was sollten Sie also tun?
Wenn Sie es mit keramischen Materialien zu tun haben und deren Härte messen müssen, ist es wichtig, die richtige Prüfmethode zu wählen. Während ein Barcol-Härteprüfer für die meisten Keramikmaterialien möglicherweise nicht die beste Wahl ist, hat er für andere Arten von Materialien dennoch seine Berechtigung.
Wenn Sie in einem besonderen Fall glauben, dass ein Barcol-Härteprüfer für Ihr Keramikmaterial geeignet sein könnte, können Sie es versuchen. Stellen Sie jedoch sicher, dass Sie die Grenzen verstehen und die Ergebnisse nach Möglichkeit mit anderen Testmethoden vergleichen.
Wenn Sie auf der Suche nach einem Härteprüfer sind, sei es ein Barcol-Härteprüfer für weichere Materialien oder ein Vickers-, Knoop- oder Rockwell-Prüfgerät für Keramik, bin ich hier, um Ihnen zu helfen. Wir bieten eine breite Palette hochwertiger Härteprüfgeräte an, darunter dieBarcol-Härteprüfer mit digitaler Anzeigeund dieBarcol-Härteprüfer mit Zifferblattanzeige.
Wenn Sie Fragen haben oder besprechen möchten, welches Härteprüfgerät für Ihre Anwendung das richtige ist, wenden Sie sich einfach an uns. Ich freue mich immer über ein Gespräch und helfe Ihnen, die beste Entscheidung für Ihre Bedürfnisse zu treffen.
Referenzen
- Callister, WD, & Rethwisch, DG (2017). Materialwissenschaft und Werkstofftechnik: Eine Einführung. Wiley.
- ASTM International. (2019). Standardtestmethode für die Barcol-Impressor-Härte von starren Kunststoffen und verstärkten Kunststoffen. ASTM D2583 - 19.
- ASTM International. (2018). Standardtestmethoden für die Knoop- und Vickers-Härte von Materialien. ASTM E384 – 17e1.