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硬度的測量與表示方法很多。硬度值的大小也與宏觀、微觀等尺寸效應(yīng)有關(guān)。
一、硬度厚度原理
原理內(nèi)容：在微觀狀態(tài)下，厚度越小，硬度越大；當(dāng)厚度無限小時(shí)，硬度將無限大。
物質(zhì)是由原子等最基本粒子組成，在破碎過程中，當(dāng)不同的物質(zhì)被破碎到趨于無限小時(shí)，實(shí)際上已經(jīng)變成了相同或類似的單個(gè)顆粒結(jié)構(gòu)了，并且剛性極大。所以，它們的硬度值會(huì)變得越來越大，直至趨同。
從硬度的測試角度來看，硬度取決于物體受“力”后，顆粒上下層或受“力”點(diǎn)周圍其
他顆粒位移的變化，也就是說與厚薄的關(guān)聯(lián)度比較大。當(dāng)一個(gè)物體的厚度接近于分子、原
子的尺寸級(jí)別時(shí),相對(duì)于抵抗破碎的內(nèi)在結(jié)合力的能量是很大的，在外力作用時(shí)幾乎不會(huì)變形了。所以，硬度值會(huì)變得很大。
分子比原子的可變化空間更大一些，所以，可以這樣認(rèn)為，由分子組成的物體的硬度要比原子組成的物體的硬度小。
二、硬度密度原理
原理內(nèi)容：基本粒子排列越緊密，硬度越大。
在宏觀狀態(tài)下，硬度越大，柔韌性越差。但是在微觀世界里,特別當(dāng)厚度接近原子“板”時(shí)，我們可以想象這個(gè)“板”是由一顆顆原子用鍵連接起來的,就像一條鉆石項(xiàng)鏈那
樣，可以隨意彎曲、折疊或者像卷軸一樣卷起來。
在這個(gè)“鏈板”上，當(dāng)測定硬度的探頭很小，并點(diǎn)擊到“鍵”上時(shí)，硬度則是另一回事
了，就像穿起鉆石項(xiàng)鏈的那條線，無硬度大小可言了，即硬度測量成了一個(gè)概率問題了——平均硬度。所以，顆粒排列越有序，越緊密、抵抗外部的破壞能力越強(qiáng)。
三、硬度約束原理
原理內(nèi)容：外部約束越強(qiáng)，硬度越大。
硬度是由于微粒的錯(cuò)位、移動(dòng)而表現(xiàn)出來的。假如我們用外部的力量限制住這些微粒的位移，這時(shí)，硬度就會(huì)變大。
所以，在微觀下，硬度的大小既受制于內(nèi)部的約束，又受制于外部的約束。