Hauraus on toinen olennainen ominaisuus, joka on otettava huomioon arvioitaessa keraamisten materiaalien suorituskykyä, ja se on usein kohtalokas keraamisten materiaalien virhe. Keraamisen haurauden näkyvä ilme on: ulkoisen paineen alaisena murtuma on odottamaton ja puhkeaa. Epäsuora suorituskyky on seuraava: heikko mekaanisen rasituksen kestävyys ja nopeat lämpötilan vaihtelut.
Keraamisen haurauteen vaikuttavat ensisijaisesti kemiallisen sidoksen tyyppi ja kiderakenne. Keramiikasta puuttuu itsenäinen liukujärjestelmä. Kun materiaali on kuormitettu, on vaikea vapauttaa jännitystä liukumisen aiheuttaman muovisen muodonmuutoksen kautta. Hauraus johtuu mikrohalkeamien esiintymisestä, jotka ovat alttiita suurelle jännityspitoisuudelle, ja sen jälkeen mikrohalkeamat leviävät ja hajoavat. Seuraava on keraamisten materiaalien haurauden ominaispiirteiden käyttöönotto.
1. Kovalenttisen joukkovelkakirjan ominaisuudet
Keraamisten materiaalien kemiallisten sidosten muodostavien atomien välillä on lukuisia aukkoja, mikä vaikeuttaa dislokaatioliikkeen aiheuttamista. Kovalenttinen sidos on suuntaava, mikä vaikeuttaa kiderakennetta, ja sillä on suurempi kyky vastustaa muodonmuutosta ja estää ainutlaatuista liikkuvuutta.
2. Mikrorakenteen ominaisuudet
Keraamiset materiaalit ovat monikiteisiä ja niissä on monivaiheinen rakenne. Sen rakerajat estävät siirtymisen ja kiviaineksen siirtymä johtaa murtumien kehittymiseen. Sen lisäksi, että todellisessa kiderakenteessa on piste-, viiva- ja pintavirheitä, on myös mikroskooppisia ja alimikroskooppisia murtumia, ja rakenteellinen epähomogeenisuus on väistämätöntä. Lisäksi mikrorakenneominaisuudet, kuten rakerajat, huokoset, kidefaasit, kaksivaiheiset sulkeumat ja murtumat, voivat kaikki vaikuttaa keraamisten materiaalien haurauteen.
3. Ei muovin muodonmuutoksia
Useimmissa keraamisissa materiaaleissa on vain vähän tai vain vähäisiä muovimuutoksia ulkoisen voiman vaikutuksesta normaalissa lämpötilassa, mikä aiheuttaa keraamisten materiaalien murtumisen äkillisesti, jolloin ne näyttävät haurailta.
Haurasmurtuma on jännityksen uudelleenjakautumisprosessi, joka tapahtuu, kun materiaali jännittyy alle oman sidoslujuutensa ja kun kohdistetun jännityksen nopeus ylittää jännityksen uudelleenjakautumisnopeuden, ei ole muuta energiaa absorboivaa prosessia eikä jännitystä voida lievittää, joten keskittynyt käyttö on tarpeen. Murtumien kasvu tapahtuu erittäin nopeasti, mikä johtaa äkilliseen tuhoutumiseen. Hauras murtuma merkitsee halkeaman kasvua.
