鑄石為什么比金屬材料耐磨?

鑄石幾乎是由單種硅酸鹽礦的(普通輝石)組成的。這種礦物晶體的莫氏硬度為6～6.5。由于這些礦物晶體極為細(xì)小，在顯微鏡下，可以看到鑄石是由0.05～0.1毫米的普通的輝石球體或羽毛狀維晶交織而成。這種內(nèi)部結(jié)構(gòu)的緊密性，大大提高了鑄石的硬度，其莫氏硬度達(dá)到7～8。任何物質(zhì)硬度愈大，耐磨性能就愈好。從原子ー分子結(jié)構(gòu)的觀點(diǎn)來看，這種硅酸鹽礦物的硅與氧原子的結(jié)恰是靠很強(qiáng)的作用力相互聯(lián)系著的(化學(xué)上叫共價(jià)領(lǐng)，這種拍互用力使原子與原子之間的結(jié)合力不但很強(qiáng)，而且共有不可隨意改變的方向性。

金屬則不然，金屬原子之間的作用力，是種較弱的無固定方向的力相互聯(lián)系著的(化學(xué)上叫金屬鍵)。因此，金屬的原子在外力作用下，容易發(fā)生相互錯(cuò)動(dòng)。上述兩個(gè)方面是鑄石耐磨性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于金屬材料的根本原因所在。

天然石材，無論是水成巖或火成巖，其結(jié)晶較為粗大，結(jié)構(gòu)較為疏松，相互間的結(jié)合力是比較弱的。而鑄石則不然，它是經(jīng)過重新熔化、再結(jié)晶等工藝手段，使其結(jié)構(gòu)更為細(xì)密，礦物相更單純。因此，經(jīng)過人工再造的鑄石，其耐磨性、抗壓、抗彎等機(jī)械力學(xué)性能均遠(yuǎn)比天然石材強(qiáng)。