Kruchość to kolejna istotna cecha, którą należy wziąć pod uwagę podczas oceny właściwości materiałów ceramicznych i jest to częsta fatalna wada materiałów ceramicznych. Widocznym wyrazem kruchości ceramiki jest: pod wpływem ciśnienia zewnętrznego pęknięcie jest nieoczekiwane i pęka. Wydajność pośrednia jest następująca: słaba odporność na naprężenia mechaniczne i szybkie wahania temperatury.
Na kruchość ceramiki wpływa przede wszystkim rodzaj wiązania chemicznego oraz struktura krystaliczna. Ceramice brakuje niezależnego systemu poślizgu. Po naprężeniu materiału trudno jest uwolnić naprężenie poprzez odkształcenie plastyczne spowodowane poślizgiem. Kruchość jest spowodowana obecnością mikropęknięć, które są podatne na dużą koncentrację naprężeń, a następnie rozprzestrzeniają się i pękają. Poniżej znajduje się charakterystyka wprowadzenia kruchości materiałów ceramicznych.
1. Charakterystyka wiązania kowalencyjnego
Między atomami tworzącymi wiązania chemiczne w materiałach ceramicznych występują liczne przerwy, co utrudnia wywołanie ruchu dyslokacyjnego. Wiązanie kowalencyjne ma kierunkowość, co komplikuje strukturę krystaliczną i ma większą odporność na deformację i utrudnia unikalną mobilność.
2. Charakterystyka mikrostruktury
Materiały ceramiczne są polikrystaliczne i mają strukturę wielofazową. Jego granice ziaren zapobiegną przemieszczeniu, a przemieszczenie kruszywa spowoduje rozwój pęknięć. Oprócz obecności defektów punktowych, liniowych i powierzchniowych w rzeczywistej strukturze krystalicznej, występują również pęknięcia mikroskopowe i submikroskopowe, a niejednorodność strukturalna jest nieunikniona. Ponadto cechy mikrostruktury, takie jak granice ziaren, pory, fazy krystaliczne, wtrącenia dwufazowe i pęknięcia, mogą przyczyniać się do kruchości materiałów ceramicznych.
3. Brak cech odkształceń plastycznych
Większość materiałów ceramicznych wykazuje niewielkie lub tylko niewielkie odkształcenia plastyczne pod wpływem działania siły zewnętrznej w normalnej temperaturze, co powoduje gwałtowne pękanie materiałów ceramicznych, przez co wydają się kruche.
Kruche pękanie to proces redystrybucji naprężeń, który występuje, gdy materiał jest naprężony poniżej własnej siły wiązania, a gdy tempo przyłożonego naprężenia przekracza tempo redystrybucji naprężeń, nie ma innego procesu pochłaniania energii, a naprężenia nie można rozluźnić, dlatego wymagane jest skoncentrowane użycie. Narastanie złamań następuje w bardzo szybkim tempie, powodując gwałtowne zniszczenie. Kruche pęknięcie oznacza zakończenie wzrostu pęknięcia.
