La fragilità è un'altra caratteristica essenziale da considerare quando si valutano le prestazioni dei materiali ceramici, ed è un difetto fatale frequente dei materiali ceramici. L'espressione visibile della fragilità della ceramica è: sotto pressione esterna, la frattura è inaspettata e scoppia. Le prestazioni indirette sono le seguenti: debole resistenza alle sollecitazioni meccaniche e rapide variazioni di temperatura.
La fragilità della ceramica è principalmente influenzata dal tipo di legame chimico e dalla struttura cristallina. La ceramica non ha un sistema di scorrimento indipendente. Una volta che un materiale è stato sollecitato, è difficile scaricare la tensione tramite la deformazione plastica prodotta dallo scorrimento. La fragilità è causata dalla presenza di microfratture, che sono soggette a un'elevata concentrazione di stress, e successivamente le microfratture si diffondono e si frantumano. Quella che segue è l'introduzione delle caratteristiche della fragilità dei materiali ceramici.
1. Caratteristiche del legame covalente
Esistono numerosi spazi tra gli atomi che costituiscono i legami chimici nei materiali ceramici, rendendo più difficile l'induzione del movimento di dislocazione. Il legame covalente possiede direzionalità, che complica la struttura cristallina, e ha una maggiore capacità di resistere alla deformazione e impedire la mobilità unica.
2. Caratteristiche della microstruttura
I materiali ceramici sono policristallini e hanno una struttura multifase. I suoi bordi di grano impediranno lo spostamento e lo spostamento aggregato risulterà nello sviluppo di fratture. Oltre alla presenza di punti, linee e difetti superficiali nella struttura cristallina reale, ci sono anche fratture microscopiche e submicroscopiche e la disomogeneità strutturale è inevitabile. Inoltre, le caratteristiche della microstruttura come i bordi dei grani, i pori, le fasi cristalline, le inclusioni a due fasi e le fratture possono contribuire alla fragilità dei materiali ceramici.
3. Nessuna deformazione plastica Caratteristiche
La maggior parte dei materiali ceramici mostra una deformazione plastica minima o solo minore sotto l'applicazione di una forza esterna a temperatura normale, causando la rottura improvvisa dei materiali ceramici, facendoli sembrare fragili.
La frattura fragile è un processo di ridistribuzione dello stress che si verifica quando un materiale viene sollecitato al di sotto della propria forza di adesione e quando il tasso di stress applicato supera il tasso di ridistribuzione dello stress, non c'è altro processo di assorbimento dell'energia e lo stress non può essere rilassato, quindi è necessario un uso concentrato. La crescita delle fratture avviene a un ritmo molto veloce, con conseguente distruzione improvvisa. La frattura fragile segna la conclusione della crescita della cricca.
