Độ giòn là một đặc điểm cần thiết khác cần xem xét khi đánh giá tính năng của vật liệu gốm và nó là một sai sót thường xuyên gây tử vong của vật liệu gốm. Biểu hiện dễ thấy của độ giòn gốm là: dưới áp lực bên ngoài, vết nứt vỡ bất ngờ và vỡ ra. Hiệu suất gián tiếp như sau: khả năng chống ứng suất cơ học yếu và nhiệt độ dao động nhanh.
Độ giòn của gốm chủ yếu bị ảnh hưởng bởi kiểu liên kết hóa học và cấu trúc tinh thể. Gốm sứ thiếu một hệ thống trượt độc lập. Một khi vật liệu đã bị căng, rất khó để giải phóng lực căng do biến dạng dẻo do trượt. Độ giòn là do sự hiện diện của các vết nứt nhỏ, dễ bị tập trung ứng suất cao, và sau đó các vết nứt vi mô lan rộng và vỡ ra. Sau đây là giới thiệu đặc điểm về độ giòn của vật liệu gốm.
1. Đặc điểm liên kết cộng hóa trị
Có rất nhiều khoảng trống giữa các nguyên tử tạo nên các liên kết hóa học trong vật liệu gốm, khiến cho việc di chuyển trật khớp trở nên khó khăn hơn. Liên kết cộng hóa trị có tính định hướng, điều này làm phức tạp cấu trúc tinh thể và nó có khả năng chống biến dạng lớn hơn và cản trở tính di động độc nhất.
2. Đặc điểm cấu trúc vi mô
Vật liệu gốm là đa tinh thể và có cấu trúc nhiều pha. Các ranh giới hạt của nó sẽ ngăn cản sự dịch chuyển, và sự dịch chuyển tổng hợp sẽ dẫn đến sự phát triển của đứt gãy. Ngoài sự hiện diện của các khuyết tật điểm, đường thẳng và bề mặt trong cấu trúc tinh thể thực, còn có các vết nứt vi mô và vi mô nhỏ, và sự không đồng nhất về cấu trúc là không thể tránh khỏi. Hơn nữa, các đặc điểm cấu trúc vi mô như ranh giới hạt, lỗ rỗng, pha tinh thể, tạp chất hai pha và đứt gãy đều có thể góp phần vào độ giòn của vật liệu gốm.
3. Không có biến dạng nhựa
Hầu hết các vật liệu gốm biểu hiện ít hoặc chỉ biến dạng dẻo nhỏ dưới tác dụng của ngoại lực ở nhiệt độ bình thường, làm cho vật liệu gốm bị vỡ đột ngột, khiến chúng có vẻ giòn.
Gãy giòn là một quá trình phân bố lại ứng suất xảy ra khi vật liệu bị ứng suất dưới độ bền liên kết của chính nó và khi tốc độ ứng suất tác dụng vượt quá tốc độ phân bố lại ứng suất, không có quá trình hấp thụ năng lượng nào khác và ứng suất không thể được thả lỏng, vì vậy cần phải sử dụng tập trung. Sự phát triển của các vết gãy xảy ra với tốc độ rất nhanh, dẫn đến sự phá hủy đột ngột. Vết nứt gãy đánh dấu sự kết thúc của sự phát triển vết nứt.
