La fragilité est une autre caractéristique essentielle à prendre en compte lors de l'évaluation des performances des matériaux céramiques, et c'est un défaut fatal fréquent des matériaux céramiques. L'expression visible de la fragilité céramique est : sous pression extérieure, la fracture est inattendue et éclate. Les performances indirectes sont les suivantes : faible résistance aux contraintes mécaniques et fluctuations rapides de température.
La fragilité de la céramique est principalement influencée par le type de liaison chimique et la structure cristalline. La céramique n'a pas de système de glissement indépendant. Une fois qu'un matériau a été sollicité, il est difficile de relâcher la tension via la déformation plastique produite par le glissement. La fragilité est causée par la présence de microfissures, qui sont sujettes à une forte concentration de contraintes, et par la suite les microfissures se propagent et se brisent. Ce qui suit est l'introduction des caractéristiques de la fragilité des matériaux céramiques.
1. Caractéristiques de la liaison covalente
Il existe de nombreux espaces entre les atomes qui constituent les liaisons chimiques dans les matériaux céramiques, ce qui rend plus difficile l'induction d'un mouvement de dislocation. La liaison covalente possède une directionnalité, ce qui complique la structure cristalline, et elle a une plus grande capacité à résister à la déformation et à entraver la mobilité unique.
2. Caractéristiques de la microstructure
Les matériaux céramiques sont polycristallins et ont une structure multiphasée. Ses joints de grains empêcheront le déplacement et le déplacement des agrégats entraînera le développement de fractures. En plus de la présence de défauts ponctuels, linéaires et de surface dans la structure cristalline réelle, il existe également des fractures microscopiques et submicroscopiques, et une inhomogénéité structurelle est inévitable. De plus, les caractéristiques de la microstructure telles que les joints de grains, les pores, les phases cristallines, les inclusions à deux phases et les fractures peuvent toutes contribuer à la fragilité des matériaux céramiques.
3. Pas de caractéristiques de déformation plastique
La plupart des matériaux céramiques présentent peu ou seulement une déformation plastique mineure sous l'application d'une force externe à température normale, provoquant la rupture brutale des matériaux céramiques, les faisant paraître cassants.
La rupture fragile est un processus de redistribution des contraintes qui se produit lorsqu'un matériau est soumis à une contrainte inférieure à sa propre force de liaison et lorsque le taux de contrainte appliqué dépasse le taux de redistribution des contraintes, il n'y a pas d'autre processus d'absorption d'énergie et la contrainte ne peut pas être relâchée, une utilisation concentrée est donc requise. La croissance des fractures se produit à un rythme très rapide, entraînant une destruction brutale. La rupture fragile marque la conclusion de la croissance des fissures.
