Cosa (chi) è ruptura frágil - definizione

A fragilidade é a qualidade dos objetos e materiais de perder seu estado original com facilidade. Ainda que tecnicamente a fragilidade se defina mais propriamente como a capacidade de um material de fraturar-se com pouca deformação. Pelo contrário, os materiais dúcteis ou tenazes se rompem após sofrer perceptíveis deformações, geralmente do tipo deformações plásticas. A fragilidade, ao contrário da tenacidade, tem a peculiaridade de absorver relativamente pouca energia, diferentemente da ruptura dúctil.

A energia absorvida por unidade de volume é dada por:

${\displaystyle {\frac {dE_{def}}{dV}}={\frac {1}{2}}\sum _{i,j}\sigma _{ij}\varepsilon _{ij}}$

Se um material se rompe praticamente sem deformação as componentes do tensor deformação ${\displaystyle \varepsilon _{ij}\;}$ resultam pequenas e a soma anterior resulta em uma quantidade relativamente pequena.

A fragilidade de um material também se relaciona com a velocidade de propagação ou crescimento de rachaduras através de seu corpo. Isto significa um alto risco de fratura súbita dos materiais com estas características uma vez submetidos a esforços. Ao contrário, os materiais tenazes são aqueles que são capazes de deter o avanço de rachaduras.

Exemplos típicos de materiais frágeis são os vidros comuns (como os das janelas, por exemplo), alguns minerais cristalinos, os materiais cerâmicos e alguns polímeros como o polimetilmetacrilato (PMMA), o poliestireno (PS), ou o poliácido láctico (PLA), entre outros. É importante mencionar que o tipo de ruptura que oferece um material (frágil ou dúctil) depende da temperatura. Assim enquanto alguns materiais como os plásticos (polietileno, polipropileno e outros termoplásticos) que muitas vezes sofrem rupturas dúcteis à temperatura ambiente, abaixo de sua temperatura de transição vítrea sofrem rupturas frágeis.