Sprödigkeit ist ein weiteres wesentliches Merkmal, das bei der Bewertung der Leistung von keramischen Materialien zu berücksichtigen ist, und es ist ein häufiger fataler Fehler keramischer Materialien. Sichtbarer Ausdruck der keramischen Sprödigkeit ist: Unter äußerem Druck kommt der Bruch unerwartet und platzt. Die indirekte Leistung ist wie folgt: schwache Beständigkeit gegen mechanische Beanspruchung und schnelle Temperaturschwankungen.
Die Sprödigkeit von Keramik wird hauptsächlich durch die Art der chemischen Bindung und die Kristallstruktur beeinflusst. Keramik fehlt ein eigenständiges Gleitsystem. Wenn ein Material einmal belastet wurde, ist es schwierig, die Spannung durch plastische Verformung durch Schlupf abzubauen. Sprödigkeit wird durch das Vorhandensein von Mikrorissen verursacht, die anfällig für eine hohe Spannungskonzentration sind und die sich anschließend ausbreiten und zerbrechen. Das Folgende ist die charakteristische Einführung der Sprödigkeit von keramischen Materialien.
1. Eigenschaften kovalenter Bindungen
Es gibt zahlreiche Lücken zwischen den Atomen, die die chemischen Bindungen in keramischen Materialien bilden, was es schwieriger macht, Versetzungsbewegungen zu induzieren. Die kovalente Bindung besitzt eine Direktionalität, die die Kristallstruktur verkompliziert, und sie hat eine größere Fähigkeit, Verformungen zu widerstehen und eine einzigartige Mobilität zu behindern.
2. Mikrostruktureigenschaften
Keramische Materialien sind polykristallin und haben eine mehrphasige Struktur. Seine Korngrenzen verhindern eine Verdrängung, und eine Verdrängung von Aggregaten führt zur Bildung von Brüchen. Neben dem Vorhandensein von Punkt-, Linien- und Oberflächenfehlern in der realen Kristallstruktur gibt es auch mikroskopische und submikroskopische Brüche, und strukturelle Inhomogenitäten sind unvermeidlich. Darüber hinaus können Mikrostrukturmerkmale wie Korngrenzen, Poren, Kristallphasen, Zweiphaseneinschlüsse und Brüche zur Sprödigkeit keramischer Materialien beitragen.
3. Keine plastischen Verformungseigenschaften
Die meisten keramischen Werkstoffe zeigen unter Einwirkung äußerer Kräfte bei Normaltemperatur nur eine geringe oder nur geringe plastische Verformung, wodurch die keramischen Werkstoffe schlagartig zerbrechen und spröde erscheinen.
Sprödbruch ist ein Spannungsumverteilungsprozess, der auftritt, wenn ein Material unter seine eigene Bindungsfestigkeit belastet wird und wenn die Rate der aufgebrachten Spannung die Rate der Spannungsumverteilung überschreitet, gibt es keinen anderen Prozess der Energieabsorption und die Spannung kann nicht entspannt werden. Daher ist eine konzentrierte Verwendung erforderlich. Das Wachstum von Frakturen erfolgt sehr schnell, was zu einer abrupten Zerstörung führt. Der Sprödbruch markiert den Abschluss des Risswachstums.
