Fragilitat

La fragilitat és la capacitat d'un material de fracturar-se per la seua escassa o nula capacitat de deformació permanent. Pel contrari, els materials dúctils o tenaces es trenquen despuix de sofrir algunes deformacions, generalment de tipo plàstic. La fragilitat és lo contrari de la tenacitat i té la peculiaritat d'absorbir relativament poca energia, a diferència de la ruptura dúctil.

Curves representatives de tensió-deformació d'un material fràgil (roig) i un material dúctil i tenaz (blau)

L'energia absorbida per unitat de volum ve donada per:

Si un material es trenca pràcticament sense deformació les components del tensor deformació ${\epsilon }_{ij}$ resulten chicotetes i la suma anterior resulta en una cantitat relativament menuda.

La fragilitat d'un material, ademés, està relacionada en la velocitat de propagació o creiximent de clavills a través del seu sen. Açò significa un alt risc de fractura súbita dels materials en estes característiques una volta somesos a esforços. Pel contrari els materials tenaces són aquells que són capaços de frenar l'alvanç de clavills.

Eixemples típics de materials fràgils són els vidres comuns/vidres durs (com els de les finestres, per eixemple), alguns minerals cristalins, els materials ceràmics i alguns polímero com el polimetilmetacrilato (PMMA), el poliestireno (PS), o l'àcit poliláctico (PLA), entre uns atres. És important mencionar que el tipo de trencament que oferix un material (fràgil o dúctil) depén de la temperatura. Aixina mentres alguns materials com els plàstics (polietileno, polipropileno o uns atres termoplàstics) que solen donar lloc a trencaments dúctils a temperatura ambiente, per baix de la seua temperatura de transició vítrea donen lloc a trencaments fràgils.com l'acer de les cases de fusta

Fragilitat, ductilitat, durea i tenacitat

Existixen atres térmens freqüentment confosos en la fragilitat que deuen ser aclarits:

• Lo opost a un material molt fràgil és un material dúctil.
• Per una atra part la durea no és opost a la fragilitat, ya que la durea és la propietat d'alterar solament la superfície d'un material, que és alguna cosa totalment independent de si eixe material quan es fractura té o no deformacions grans o menudes. Com a eixemple podem citar el diamant que és el material natural més dur que existix, pero és extremadament fràgil.
• La tenacitat estar relacionada en la fragilitat segons el mòdul d'elasticitat, pero en principi un material pot ser tenaz i poc fràgil (com certs acers) i pot ser fràgil i res tenaz (com el fanc cuit).

Millora de la tenacitat

La millora de la tenacitat és un dels eixos principals d'investigació en la ciència de materials. Este punt ha segut especialment estudiat en els acers industrials que en alguns casos, depenent de la composició i processat, poden donen lloc a materials perillosament fràgils. El guany de la millora de la tenacitat de materials com el vidre supondria perdre susceptibilitat a la seua fractura en casos accidentals o desafortunats com podrien ser els impactes de pedres o bales. La forma més habitual d'evitar la fractura fràgil dels vidres és per mig del laminado d'una película de polivinilbutiral (que és un termoplàstic viscoelástico en índex de refracció similar al vidre) entre dos làmines de vidre de manera que siga este qui absorbixca l'energia derivada de la propagació dels clavills. Sobre els polímero, la tenacitat d'estos sol ser millorada per mig de l'adició de partícules elastoméricas que ralentisen la propagació dels clavills pel seu sen. Un eixemple clàssic d'açò és el poliestireno d'alt impacte (high impact polystyrene, HIPS).