脆性断裂

构件未明显变形而发生的断裂
image
脆性断裂，是一种与时间无关的过应力失效机理，当元器件中的应力超过材料的断裂强度时，这种机制会迅速发生，且几乎没有先兆。它发生在脆性材料中，如陶瓷、玻璃和硅，这些材料几乎没有伴随性的塑性变形，而且相对来说能量吸收极少。在电子封装中，陶瓷基板和硅基集成电路可能发生脆性断裂。用于预测脆性材料失效的最常用的准则是本体内的最大主应力。当最大主应力达到某个临界值时，就可以认为会发生失效。脆性断裂发生前无宏观塑性变形，几乎没有预兆，并且发展很迅速，一旦开裂，裂纹会迅速扩展，造成大裂口或整体断裂，通常还会产生很多碎片，因而脆性断裂很容易造成突发严重事故。

简介

脆性断裂一般发生在高强度或低延展性、低韧性的金属和合金上。另一方面，即使金属有较好的延展性，在下列情况下，也会发生脆性断裂，如低温，厚截面，高应变率（如冲击），或是有缺陷。脆性断裂引起材料失效一般是因为冲击，而非过载。
经长期研究，人们认识到，过去我们把材料看做毫无缺陷的连续均匀介质是不对的。材料内部在冶炼、轧制、热处理等各种制造过程中不可避免地产生某种微裂纹，而且在无损探伤检验时又没有被发现。那么，在使用过程中，由于应力集中、疲劳、腐蚀等原因，裂纹会进一步扩展。当裂纹尺寸达到临界尺寸时，就会发生低应力脆断的事故。
脆性断口宏观特点：断口平齐而光亮，且与正应力垂直；断口呈人字或放射花样。