La fragilitat és una altra característica essencial a tenir en compte a l’hora d’avaluar el rendiment dels materials ceràmics, i és un defecte fatal freqüent dels materials ceràmics. L’expressió visible de la fragilitat ceràmica és: sota pressió externa, la fractura és inesperada i esclata. El rendiment indirecte és el següent: resistència feble a la tensió mecànica i fluctuacions ràpides de temperatura.
La fragilitat ceràmica està influenciada principalment pel tipus d’enllaç químic i l’estructura cristal·lina. La ceràmica no té un sistema de lliscament independent. Un cop s’ha estressat un material, és difícil alliberar la tensió mitjançant la deformació plàstica produïda per la relliscada. La fragilitat és causada per la presència de micro esquerdes, que són propenses a una concentració elevada d’estrès i, posteriorment, s’escampen i es trenquen. A continuació es detallen les característiques de la fragilitat dels materials ceràmics.
1. Característiques d'enllaç covalent
Hi ha nombroses llacunes entre els àtoms que formen els enllaços químics dels materials ceràmics, cosa que fa més difícil induir el moviment de dislocació. L’enllaç covalent posseeix direccionalitat, cosa que complica l’estructura cristal·lina, i té una capacitat més gran per resistir la deformació i impedir la mobilitat única.
2. Característiques de la microestructura
Els materials ceràmics són policristal·lins i tenen una estructura multifàsica. Els seus límits de gra evitaran el desplaçament i el desplaçament agregat donarà lloc al desenvolupament de fractures. A més de la presència de defectes puntuals, lineals i superficials a l'estructura cristal·lina real, també hi ha fractures microscòpiques i submicroscòpiques i la inhomogeneïtat estructural és inevitable. A més, les característiques de la microestructura, com ara els límits del gra, els porus, les fases cristal·lines, les inclusions de dues fases i les fractures, poden contribuir a la fragilitat dels materials ceràmics.
3. Sense deformació plàstica Característiques
La majoria dels materials ceràmics presenten poca o només deformació plàstica menor sota l’aplicació de força externa a temperatura normal, provocant que els materials ceràmics es trenquin bruscament, fent que semblin fràgils.
La fractura trencadissa és un procés de redistribució de la tensió que es produeix quan un material s’estressa per sota de la seva pròpia força d’unió i quan la taxa d’esforç aplicat supera la taxa de redistribució de l’estrès, no hi ha cap altre procés d’absorció d’energia i l’estrès no es pot relaxar, es requereix un ús concentrat. El creixement de les fractures es produeix a un ritme molt ràpid, el que resulta en una destrucció brusca. La fractura trencadissa marca la conclusió del creixement de les esquerdes.
