材料的分類

材料有上百萬種，但它們都歸入少數幾個大家族，這些家族在鍵結、結構與行為上有著家族般的相似性。把一種新材料歸到它的家族，就能快速對它會如何表現做出第一手猜測——就像知道一種動物是鳥，你大概就能猜它有羽毛、多半會飛。

傳統的類別有金屬（鐵、鋁、銅——強、剛、有延性，導熱導電，有金屬光澤）、陶瓷（金屬與氧、氮、碳等的化合物——硬、剛、耐熱耐蝕，但脆），以及高分子（以碳為主的長鏈分子——輕、柔、便宜、易成形，但軟且熔點低）。再加上兩個組合或特殊類別：複合材料（把前面兩種結合，如碳纖維強化塑膠）與半導體（矽及其同類，電性介於導體與絕緣體之間，是所有電子產品的基礎）。玻璃通常歸在陶瓷，但屬於非晶質。

類別解釋了性質。金屬有延性，是因為它的鍵結讓原子能滑動（差排會移動）；陶瓷脆，是因為它的鍵結抵抗這種滑動；高分子軟趴趴，是因為鏈與鏈之間只靠微弱的力維繫。現代領域——先進、智慧與生醫材料——則橫跨這些類別以達成特殊功能。分類是任何材料選用的第一道分揀步驟。