Ejemplos de materiales frágiles
Ochenta ejemplos de materiales que se rompen sin deformarse, del vidrio y la porcelana al hierro colado, el hielo o la tiza.
Una copa que cae al suelo, una tiza que se parte en dos o un azulejo que salta con un golpe seco tienen algo en común: están hechos de materiales frágiles, que se rompen casi sin deformarse antes. En este artículo reunimos 80 ejemplos de materiales frágiles, desde los vidrios y las cerámicas hasta ciertos metales, plásticos y alimentos, con ejercicios resueltos para aprender a reconocerlos.
¿Qué son los materiales frágiles?
Un material frágil es el que se fractura con poca o ninguna deformación plástica previa: no se estira, no se dobla ni se abolla de forma permanente, sino que pasa directamente de estar entero a romperse. Absorbe muy poca energía antes de la rotura, es decir, tiene baja tenacidad. La palabra procede del latín fragilis, derivado de frangere, «romper».
Lo contrario de la fragilidad es la ductilidad: un material dúctil, como el cobre o el acero dulce, se deforma mucho antes de romperse. Conviene no confundir frágil con blando: el vidrio y el diamante son muy duros (rayan a casi todo) y, aun así, son frágiles. La fragilidad es una de las propiedades específicas de la materia que más pesan al elegir un material.
Características de los materiales frágiles
| Rasgo | Material frágil | Material dúctil o tenaz |
|---|---|---|
| Deformación antes de romper | Casi nula | Grande (se estira, se dobla, forma cuello) |
| Energía absorbida | Muy baja | Alta |
| Aviso previo | Rotura brusca, sin aviso | Se deforma visiblemente antes |
| Trozos rotos | Encajan como un puzle | No encajan: la pieza quedó deformada |
| Resistencia a compresión frente a tracción | Mucho mayor a compresión | Parecida en ambos casos |
| Sensibilidad a grietas y arañazos | Muy alta | Baja |
Esta sensibilidad a los defectos la explicó el ingeniero británico Alan A. Griffith en 1920 estudiando el vidrio: una grieta diminuta concentra la tensión en su punta y la propaga a gran velocidad. Por eso los cristaleros rayan el vidrio antes de partirlo.
Ejemplos de vidrios frágiles
- Vidrio de ventana (vidrio sodocálcico).
- Botellas y tarros de vidrio.
- Vasos y copas.
- Cristal al plomo de las copas finas y las lámparas de araña.
- Vidrio de borosilicato del material de laboratorio y de las fuentes de horno (aguanta bien el calor, pero no los golpes).
- Espejos.
- Bombillas incandescentes.
- Tubos fluorescentes.
- Pantallas de móvil de vidrio de aluminosilicato.
- Lentes de vidrio de gafas, prismáticos y cámaras.
- Fibra óptica de sílice.
- Vidrio templado de mamparas y lunas laterales del coche, que estalla en trocitos romos.
- Vitrocerámica de las placas de cocina.
- Lágrimas del príncipe Rupert: su cabeza resiste martillazos, pero si se parte la cola estallan en polvo.
- Obsidiana, un vidrio volcánico natural.
Ejemplos de cerámicas frágiles
Cerámicas tradicionales
- Porcelana de vajillas y tazas.
- Loza.
- Gres.
- Terracota o barro cocido de las macetas.
- Botijos y cántaros.
- Azulejos.
- Baldosas cerámicas.
- Ladrillos.
- Tejas.
- Lavabos e inodoros de porcelana sanitaria.
- Figuras decorativas de porcelana.
- Aisladores de porcelana de las líneas eléctricas.
Cerámicas técnicas
- Alúmina del aislante blanco de las bujías.
- Carburo de silicio de los discos de freno cerámicos y de los abrasivos.
- Nitruro de silicio de los rodamientos cerámicos.
- Circona de las coronas dentales y de los cuchillos de cerámica, que se astillan si caen al suelo.
- Losetas de sílice del escudo térmico del transbordador espacial.
- Ladrillos refractarios y crisoles de fundición.
- Superconductores cerámicos como el YBCO (óxido de itrio, bario y cobre).
- Cerámica piezoeléctrica (PZT) de los encendedores de chispa.
Ejemplos de minerales y rocas frágiles
- Cuarzo.
- Diamante: dureza 10 en la escala de Mohs, pero se exfolia con un golpe bien dado.
- Calcita.
- Fluorita.
- Halita o sal gema.
- Yeso mineral (selenita).
- Topacio.
- Azufre nativo.
- Pirita.
- Galena, que se rompe en cubitos.
- Sílex o pedernal, tallado en lascas desde la Prehistoria.
- Pizarra.
- Ámbar.
Ejemplos de metales y aleaciones frágiles
La mayoría de los metales son dúctiles, pero hay excepciones notables, sobre todo entre las aleaciones muy duras y los metales con ciertas estructuras cristalinas.
- Fundición gris o hierro colado (sartenes, tapas de alcantarilla antiguas).
- Fundición blanca.
- Acero templado sin revenir, como el de las limas.
- Metal duro (carburo de wolframio) de brocas y plaquitas de corte.
- Bismuto.
- Antimonio.
- Wolframio a temperatura ambiente.
- Cromo puro.
- Manganeso puro.
- Silicio.
- Germanio.
- Arsénico gris.
- Zinc a temperatura ambiente (entre 100 y 150 °C se vuelve maleable).
- Imanes de neodimio, que se desportillan al chocar entre sí.
- Imanes de ferrita.
- Acero de construcción naval por debajo de su temperatura de transición, como el de algunos buques Liberty de la Segunda Guerra Mundial.
Ejemplos de plásticos frágiles
- Poliestireno cristal de las cajas de CD.
- Metacrilato (PMMA).
- Baquelita de los enchufes y teléfonos antiguos.
- Resina epoxi curada.
- Resina de poliéster sin reforzar.
- PLA de la impresión 3D.
- Poliestireno expandido o corcho blanco.
- Caucho enfriado con nitrógeno líquido, que se hace añicos como el vidrio.
Ejemplos de materiales frágiles cotidianos
- Hielo.
- Cáscara de huevo.
- Caramelo duro, que es un vidrio de azúcar.
- Chocolate de tableta recién sacado de la nevera.
- Galletas.
- Tiza.
- Hormigón en masa, muy resistente a compresión y frágil a tracción.
- Escayola y placas de yeso laminado.
Tipos de fragilidad
- Intrínseca: propia del material por su estructura, como en vidrios, cerámicas y minerales, cuyos enlaces iónicos o covalentes no permiten que los átomos se deslicen.
- Por baja temperatura: muchos aceros y plásticos pasan de dúctiles a frágiles al enfriarse (transición dúctil-frágil).
- Por tratamiento térmico: el temple endurece el acero pero lo fragiliza; el revenido posterior le devuelve tenacidad.
- Por hidrógeno: el hidrógeno que penetra en algunos aceros de alta resistencia los vuelve quebradizos.
- Por envejecimiento: la radiación ultravioleta y el calor resecan muchos plásticos, que acaban cuarteándose.
Según el camino de la grieta, la fractura frágil puede ser transgranular (atraviesa los cristales, a menudo por planos de exfoliación) o intergranular (avanza por los bordes entre granos). En los vidrios la superficie rota muestra la típica fractura concoidea, en forma de concha.
Ejercicios resueltos
1. Clasifica en frágiles o dúctiles: copa de cristal, papel de aluminio, tiza, hilo de cobre, plato de porcelana y lámina de plomo.
Frágiles: copa de cristal, tiza y plato de porcelana. Dúctiles: papel de aluminio, hilo de cobre y lámina de plomo, que se doblan sin romperse.
2. El diamante raya el vidrio, pero un joyero puede partirlo de un golpe. ¿Es una contradicción?
No. La dureza mide la resistencia a ser rayado y la fragilidad, la falta de deformación antes de romper. El diamante es muy duro y a la vez frágil.
3. Rompemos una varilla de vidrio y otra de acero dulce. ¿Cómo distinguimos cuál era frágil mirando los trozos?
Los trozos de vidrio encajan perfectamente porque no hubo deformación; los de acero muestran estiramiento y estrechamiento (cuello) y ya no encajan.
4. En el ensayo Charpy, una probeta de acero absorbe 120 J a 20 °C y solo 8 J a −40 °C. ¿Qué indica?
Que el acero se vuelve frágil al enfriarse: entre esas temperaturas está su transición dúctil-frágil.
5. ¿Por qué el cristalero raya el vidrio con una rueda de carburo antes de partirlo?
Porque el rayado crea una grieta que concentra la tensión; al presionar, la rotura sigue esa línea, como predijo Griffith.
6. Completa: tras templar una lima, se le aplica un ______ para reducir su fragilidad.
Se le aplica un revenido, un calentamiento moderado que devuelve parte de la tenacidad.
Importancia de conocer los materiales frágiles
Saber qué materiales son frágiles evita accidentes y orienta el diseño. Los ingenieros los colocan donde trabajen a compresión (ladrillos, hormigón) y los refuerzan cuando deben soportar tracción: así nace el hormigón armado, el vidrio laminado de los parabrisas o los materiales compuestos con fibras. En casa, explica por qué embalamos la vajilla con cuidado. Comparar estos ejemplos con los de materiales dúctiles y maleables ayuda a entender la propiedad por contraste.
Preguntas frecuentes
¿Qué es un material frágil?
Es el que se rompe con muy poca o ninguna deformación previa y absorbe poca energía antes de fracturarse, como el vidrio, la porcelana o la tiza.
¿Es lo mismo frágil que blando?
No. Un material blando se raya o se deforma con facilidad; uno frágil se rompe sin deformarse. El vidrio es duro y frágil, y el plomo es blando y dúctil.
¿El diamante es frágil?
Sí. Es el mineral natural más duro (10 en la escala de Mohs), pero tiene planos de exfoliación y puede partirse o desportillarse con un golpe.
¿Por qué el vidrio templado se rompe en trozos pequeños?
Porque su superficie queda comprimida y su interior en tracción. Esa energía acumulada lo hace más resistente, pero cuando se rompe se fragmenta en trocitos romos que cortan menos.
¿Un metal puede ser frágil?
Sí. La fundición gris, el bismuto, el antimonio, el wolframio a temperatura ambiente o el acero templado sin revenir son frágiles, y muchos aceros lo son a muy baja temperatura.
Referencias
- Callister, W. D. y Rethwisch, D. G. Ciencia e ingeniería de materiales. Barcelona: Reverté.
- Ashby, M. F. y Jones, D. R. H. Materiales para ingeniería 1. Barcelona: Reverté.
- Griffith, A. A. (1920). «The phenomena of rupture and flow in solids». Philosophical Transactions of the Royal Society of London, Series A.
Cómo citar este artículo
Equipo de Conceptualia. (2026). «Ejemplos de materiales frágiles». Conceptualia. https://conceptualia.es/ejemplos/ejemplos-de-materiales-fragiles/
