|
| Na ok³adce: Na ok³adce:
Jaros³aw Westermark, pier¶cionek, bursztyn, z³oto, "Amberif 2002".
|
|
fot. J. Westermark
|
| W NUMERZE |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Mikrotwardo¶æ bursztynu
i jego imitacji |
|
Podawane w literaturze twardo¶ci ¿ywic kopalnych w skali
Mohsa wynosz± od 1do 3, co odpowiada twardo¶ci talku (1),
gipsu (2) i kalcytu (3). Dla bursztynu ba³tyckiego zakres ten
wynosi 1,5-3, dla bursztynu dominikañskiego 1-2, za¶ dla kopalu
kolumbijskiego 1-1,5. Twardo¶æ ¿ywic kopalnych jest wiêc
zró¿nicowana, przy czym najni¿sza przypada na najm³odszy
w tej grupie kopal. Taka zale¿no¶æ mo¿e sugerowaæ niski jeszcze
stopieñ kondensacji wielkocz±steczkowej struktury ¿ywicy
m³odszej. Niestety parametr twardo¶ci wed³ug skali Mohsa
nie mo¿e stanowiæ pomocy w identyfikacji i korelacji badanych
¿ywic naturalnych b±d¼ ich imitacji. Skala Mohsa pozwala
jedynie na okre¶lenie twardo¶ci wzglêdnej.
Badania bezwzglêdnej twardo¶ci (mikrotwardo¶ci) sukcynitu
prowadzi³ S.S. Sawkiewicz (1970), stwierdzaj±c du¿e wahania
dla ró¿nych próbek w zakresie od 17,66 do 38,40 kG/mm2.
W pojedynczej próbce bursztynu niejednorodno¶æ struktury powodowa³a wahania stopnia twardo¶ci o + 5%. Natomiast w przypadku
jednego z rodzajów sukcynitu zewnêtrzna utleniona warstwa
wykazywa³a wy¿sz± twardo¶æ w stosunku do nieutlenionego
bursztynu o 15-40%, zale¿nie od stopnia utlenienia.
¦rednie warto¶ci mikrotwardo¶ci wynosi³y dla bursztynu
"ko¶cianego" 20 kG/mm2, dla "bastarda" 25 kG/mm2, dla
bursztynu przezroczystego 26,2 kG/mm2, za¶ dla bursztynu
ukraiñskiego 26 kG/mm2.
Wyniki pomiarów mikrotwardo¶ci szeregu próbek
czarnego bursztynu, a tak¿e, dla porównania,
gagatu przedstawili B. Kosmowska-Ceranowicz i
Z. Mi-gaszewski (1988). Sukcynit i gagat wykaza³y
identyczne warto¶ci mikrotwardo¶ci - 29 kG/mm2
(290 MPa). Dla czterech próbek czarnej ¿ywicy kopalnej:
z Ukrainy, z Bitterfeldu (Niemcy, 2 próbki)
i Bytowa, wyznaczono odpowiednio warto¶ci: 7, 7,
28 i 21 kG/mm2. Mikrotwardo¶æ bursztynu prasowanego
wynios³a 27 kG/mm2, niewiele ró¿ni±c siê
od wyznaczonej dla niepoddanego prasowaniu sukcynitu.
Stantienit okaza³ siê wyra¼nie mniej twardy
(23 kG/mm2) od sukcynitu.
Pomiary mikrotwardo¶ci wykonano dla 22 próbek
¿ywic kopalnych oraz wybranych czterech polimerów
sztucznych. Do badañ u¿yto twardo¶ciomierza
Hanemanna (firmy C. Zeiss) do mikropomiarów
(rys.), wspó³pracuj±cego z mikroskopem metalograficznym
Neophot 21. Do pomiaru mikrotwardo¶ci wykorzystano
metodê Vickersa, polegaj±c± na wciskaniu
w p³ask± powierzchniê badanego materia³u diamentowego
czworok±tnego ostros³upa foremnego
o k±cie dwu¶ciennym równym 136o. Obci±¿enie (F)
musi byæ przy tym prostopad³e do powierzchni badanego
przedmiotu. Nastêpnie mierzy siê przek±tne d1
i d2 powsta³ego odcisku o brzegach w kszta³cie kwadratu.
Twardo¶ci± Vickersa HV w kG/mm2 nazwano
stosunek obci±¿enia w kG do pola S w mm2 powierzchni
bocznej otrzymanego odcisku (HV = F/S
[kG/mm2]). Pole S powierzchni bocznej odcisku jest
polem bocznym foremnego ostros³upa czworok±tnego S = d / 2sin(a/2) [mm2], gdzie d jest ¶redni± arytmetyczn±
dwóch przek±tnych d1 i d2. Wzór ogólny ma wiêc postaæ:
HV = 2 F sin (a/2) / d2,
a po podstawieniu warto¶ci k±ta a = 136o otrzymuje siê
HV = 1,854 F / d2 [ kG/mm2].
Zastosowane w prowadzonych pomiarach obci±¿enie
wynosi³o 0,025 kG.
W przypadku bardzo ma³ych próbek zatapiano je w sztucznej
¿ywicy. Przed przyst±pieniem do pomiaru wykonywano
jednostronny szlif i polerowano jego powierzchniê, której
czê¶æ stanowi³a badana próbka (por. fot. 1-4). Uzyskana
w ten sposób wysoka zdolno¶æ odbicia ¶wiat³a umo¿liwi³a
otrzymanie dobrego mikroskopowego obrazu krawêdzi odcisków
diamentowej piramidy.
Wyznaczone warto¶ci mikrotwardo¶ci w postaci ¶redniej
z 10 pomiarów oraz warto¶ci skrajne przedstawiono w tabeli.
Okre¶la to b³±d pomiaru i/albo niejednorodno¶æ powierzchni
badanych próbek. Najwiêksz± niejednorodno¶æ powierzchni
wykaza³ zygburgit, dla którego te¿ wykonano dwukrotnie
wiêcej pomiarów, badaj±c obszary ró¿ni±ce siê odcieniem (jasnym
i ciemnym) be¿owego zabarwienia.
Uzyskane wyniki wskazuj±, i¿ badane próbki sukcynitu
przezroczystego (fot. 5), najczê¶ciej wykorzystywanego
w jubilerstwie bursztynu, charakteryzuje stosunkowo w±ski
zakres mikrotwardo¶ci: 26-28 kG/mm2. Podobne warto¶ci
uzyskano tak¿e dla krancytu (26,1 kG/mm2, fot. 2 i 6) i gedanitu
(28,3 kG/mm2, fot. 7). Nieprzezroczysty sukcynit o bia³ym zabarwieniu zwany "ko¶ciakiem" wykazuje ni¿sz± mikrotwardo¶æ.
Dla dwóch badanych próbek tego typu uzyskano
24 kG/mm2 (fot. 4) i 16 kG/mm2, przy czym warto¶æ ta
maleje ze wzrostem stopnia porowato¶ci próbek. Warto zwróciæ
uwagê, i¿ w kawa³ku bursztynu (sukcynit, Stogi) stanowi±cym naturalne po³±czenie bursztynu przezroczystego
i "ko¶ciaka" oznaczono dwie znacznie ró¿ni±ce siê warto¶ci
mikrotwardo¶ci, odpowiednio: 26,9 i 15,9 kG/mm2.
dalej >>
|
|
Fatal error: require() [function.require]: Failed opening required '../../config/right.inc' (include_path='.:/usr/multiphp/php5.2/usr/share/php:/home/lib/php5.2:/home/lib/php5.2/pear') in /home/users/pj/public_html/archiwum/jubiler_1-15/index.php on line 46
|
