Fragilidad
Por el contrario, los materiales dúctiles o tenaces se rompen tras sufrir algunas deformaciones, generalmente de tipo plástico.
La energía absorbida por unidad de volumen viene dada por:
Esto significa un alto riesgo de fractura súbita de los materiales con estas características una vez sometidos a esfuerzos.
Ejemplos típicos de materiales frágiles son los vidrios comunes/vidrios duros (como los de las ventanas, por ejemplo), algunos minerales cristalinos, los materiales cerámicos y algunos polímeros como el polimetilmetacrilato (PMMA), el poliestireno (PS), o el ácido poliláctico (PLA), entre otros.
Es importante mencionar que el tipo de rotura que ofrece un material (frágil o dúctil) depende de la temperatura.
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.
En física del estado sólido, y en especial en la física de materiales vítreos/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 pronunciada de sus propiedades características en torno a la Tg, mientras que los materiales más resistentes tienen una variación más moderada a lo largo de rangos de temperatura mayores.
[5] 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 dinámica estudiada desde el punto de vista termodinámico-físico.
[6],[7] En inglés no existe desambiguación entre el término fragilidad (Brittleness) empleado para referirse a las propiedades mecánicas y la fragilidad dinámica, m (Fragility), relacionada con el estudio físico de las propiedades de los materiales a temperaturas cercanas de su Tg.
En la definición más tradicional de la fragilidad, propuesta originalmente por Angell, se define el grado en el que la dependencia de la viscosidad, η, con la temperatura se desvía de un comportamiento del tipo Arrhenius como el siguiente:
Según la clasificación de Angell, los líquidos «resistentes» presentan viscosidades (o tiempos de relajación dieléctrica, por ejemplo) con comportamientos del tipo Arrhenius frente a la temperatura.
