Meccanismi di deformazione

La mancanza di plasticita' nei materiali ceramici cristallini e' dovuta ai legami ionici e covalenti. Nei metalli la deformazione plastica avviene principalmente mediante il movimento di difetti di linea presenti nella struttura cristallina lungo particolari piani di scorrimento del cristallo. Nei metalli le dislocazioni si muovono per effetto di sollecitazioni relativamente basse a causa della natura non direzionale del legame metallico e del fatto che tutti gli atomi coinvolti nel legame metallico hanno una carica negativa distribuita allo stesso modo sulla loro superficie.

Nei cristalli covalenti e nei materiali ceramici legati covalentemente, il legame tra gli atomi e' specifico e direzionale, in quanto implica lo scambio di carica elettronica tra coppie di elettroni. Di conseguenza, quando i cristalli covalenti vengono sollecitati fino ad un livello sufficiente, mostrano una frattura provocata dalla separazione dei legami tra le coppie di elettroni senza la loro successiva riformazione.

La deformazione dei ceramici legati prevalentemente con legame ionico e' differente. I monocristalli di solidi legati ionicamente, come l’ossido di magnesio e il cloruro di sodio, mostrano una considerevole deformazione plastica per effetto di sollecitazioni di compressione a temperatura ambiente. I materiali ceramici policristallini legati ionicamente, invece, sono fragili e sviluppano cricche ai bordi di grano.