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脆性
(民國72年典藏版)
 
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脆性
        脆性,表示材料的一種性質,稍予變曲或變性即會破裂,脆性與硬度密切相關。脆性與延性意義相反,延性就是材料所能承受永久變形的能力。慣常以玻璃為脆性代表,鉛則代表延性。韌性係材料在塑性、變性範圍內未斷裂前吸收能量的能力。以強度和延性的乘積表示,假如某一材料是脆性或缺乏延性,就是說此材料沒有韌性。

        脆性材料的強度與試樣本身大小密切相關,強度隨試樣大小或體積增大而減小,例如細微玻璃纖維絲或金屬絲的程度都會比大直徑的棒、桿為高。

        脆性並不是永遠不會改變的,脆性與否,端視材料所經歷的熱處理、所在的環境,以及受力的狀況而定。玻璃、陶瓷,以及許多塑膠都此金屬脆,但是金屬如作某種熱處理或嚴重變形都會變脆。凹痕、橫截面大小驟變,以及受力狀況複雜也會變脆。歸納起來,導致材料變脆有四個基本要素:一、低溫,二、極高的負載率,三、受週期性應力,四、某種腐蝕環境。因此,即使原來材料是延性也會變脆,例如金屬在高溫下長期受力,縱然很微弱的應力也會變脆,玻璃與一些熱塑性材料一旦受熱,脆性也會消失。當一支粉筆被扭斷時,破裂沿垂直最大張應力平面而斷裂,斷裂面即呈四十五度螺旋形,這又是脆性材料的另一特徵。(王石生)

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