脆性材料的特征是什么

脆性材料是指在受到外力作用后很容易发生裂纹、断裂等破坏形式的材料。与之相对的是韧性材料，即同样受到外力作用，但具有较高的抗拉强度或韧性的材料。脆性材料的特征是什么？下面将从三个方面分析。

脆性材料的工程表征

对于工程上的定义，脆性材料指在受到外部作用时，仅经历较短的线性变形，然后就发生裂纹扩展、破坏或断裂。与之相对的韧性材料，除经历弹性变形后还可经过一段塑性变形，提高材料的吸收能力和消耗能量能力，从而具备较高的抗拉强度和韧性。

以金属材料为例，高强钢具有优异的塑性和韧性，可在大变形情况下依然不会断裂；而玻璃、陶瓷等材料，由于其切应力很小，所以很容易出现一些贯穿材料的微小缺陷，而这些缺陷在外力作用下很容易成长为致命的大裂纹，直接导致材料的断裂。

脆性材料的断裂方式

脆性材料常见的破裂方式主要有以下几种：

（1）晶粒界裂纹扩展：当材料内部存在晶界等缺陷时，外部断裂裂纹很容易从这些位置开始扩展。

（2）断裂缺陷扩展：材料表面存在裂纹和缺陷，外部应力容易使这些缺陷发生扩展，导致材料断裂。

（3）疲劳断裂：在外力反复作用下，材料处于反复应力和应变应力之间，最终出现微小疲劳裂纹，随着加载次数的增加，疲劳裂纹不断增长，最终导致材料的断裂。

（4）脆性断裂：材料的强度有限，当受到的外力超出其强度极限值时，将会发生脆性断裂。

脆性材料的相关问题及特点

（1）强度高，但具有脆性，断裂破坏往往很难预测和发现。

（2）裂纹扩展速度快，破坏过程迅速，突然发生。

（3）适用范围较局限，不易应用于一些动态载荷实验和工艺制造中。

（4）表现力好，材料本身特点如电学、磁学等性能十分优异。

在使用脆性材料时，应充分考虑其断裂导致事故的潜在危害。人们在研究开发新型材料时也应重视改善材料的脆性特性，并寻求合适的改善途径。

脆性材料在一定的条件下还是有着不可或缺的重要作用，但为了确保材料的安全可靠性，需要严格控制其使用范围，从材料制造、成型工艺到使用和维护各个环节都需要做到科学规范，以确保材料的稳定性和安全性。