fragilidad

i un material se rompe prácticamente sin deformación las componentes del tensor deformación \varepsilon_{ij}\; resultan pequeñas y la suma anterior resulta en una cantidad relativamente pequeña.
La fragilidad de un material además se relaciona con la velocidad de propagación o crecimiento de grietas a través de su seno. Esto significa un alto riesgo de fractura súbita de los materiales con estascaracterísticas una vez sometidos a esfuerzos.1 Por el contrario los materiales tenaces son aquellos que son capaces de frenar el avance de grietas.

Ejemplos típicos de materiales frágiles son los vidrios comunes (como los de las ventanas, por ejemplo), algunos minerales cristalinos, los materiales cerámicos y algunos polímeros como el polimetilmetacrilato (PMMA), el poliestireno (PS), o elpoliácidolactico (PLA), entre otros. Es importante mencionar que el tipo de rotura que ofrece un material (frágil o dúctil) depende de la temperatura. Así mientras algunos materiales como los plásticos (polietileno, polipropileno u otros termoplásticos) que suelen dar lugar a roturas dúctiles a temperatura ambiente, por debajo de su temperatura de transición vítrea dan lugar a roturas frágiles.Existen otros términos frecuentemente confundidos con la fragilidad que deben ser aclarados:

Lo opuesto a un material muy frágil es un material dúctil.
Por otra parte la dureza no es opuesto a la fragilidad, ya que la dureza es la propiedad de alterar solo la superficie de un material, que es algo totalmente independiente de si ese material cuando se fractura tiene o no deformaciones grandes opequeñas. Como ejemplo podemos citar el diamante que es el material más duro que existe, pero es extremadamente frágil.
La tenacidad puede estar relacionada con la fragilidad según el módulo de elasticidad, pero en principio un material puede ser tenaz y poco frágil (como ciertos aceros) y puede ser frágil y nada tenaz (como el barro cocido).
Mejora de la tenacidad[editar]
La mejora de latenacidad es uno de los ejes principales de investigación en Ciencia de Materiales. Este punto ha sido especialmente estudiado en los aceros industriales que en algunos casos, dependiendo de la composición y procesado, pueden dan lugar a materiales peligrosamente frágiles. El logro de la mejora de la tenacidad de materiales como el vidrio supondría perder susceptibilidad a su fractura en casosaccidentales o desafortunados como podrían ser los impactos de piedras o balas. La forma más habitual de evitar la fractura frágil de los vidrios es mediante el laminado de una película de polivinilbutiral (que es un termoplástico viscoelástico con índice de refracción similar al vidrio) entre dos láminas de vidrio de forma que sea este quien absorba la energía derivada de la propagación de las grietas. Encuanto a los polímeros, la tenacidad de estos suele ser mejorada mediante la adición de partículas elastoméricas que relenticen la propagación de las grietas por su seno. Un ejémplo clásico de esto es el poliestireno de alto impacto (High impact polystyrene, HIPS).

Fragilidad dinámica en física del estado sólido[editar]
En física del estado sólido, y en especial en la física de materialesvítreos/amorfos la fragilidad dinámica, m, se refiere a la capacidad de un material de relajarse o relentizarse cuando este se enfría hacia su temperatura de transición vítrea, Tg.2 ,3 ,4 Normalmente los materiales "frágiles" presentan una variación muy pronuciada de sus propieades características en torno a la Tg, mientras que los materiales más "resistentes" tienen una variación más moderada a lolargo de rangos de temperatura mayores.5



Gráfico de tipo "Angell"2 para la clasificación de los materiales en función del comportamiento de la viscosidad a temperaturas cercanas a su temperatura de transición vítrea, Tg.
En principio, aún no existe un formalismo que relacione directamente la fragilidad mecánica de un material, tema comentado en los epígrafes anteriores, con la fragilidad...