材料性質

性質是一項可量測的特徵，用來描述材料如何回應某種外界影響——力、電場、熱、光、化學環境——而且這個回應不隨你手上有多少材料或它的形狀而改變。密度、剛性、熔點、電阻、顏色都是性質。它們讓你能公平地、在同一基準上，把一塊銅和一塊玻璃拿來比較。

工程師依刺激的種類把性質分類。機械（對力的回應：剛性、強度、硬度、韌性）、電（電阻率、介電常數）、熱（熱容、熱膨脹、熱傳導）、磁、光（顏色、透明度、折射率），以及劣化或化學（抗腐蝕、抗氧化）。一項性質是用標準化的試驗來量測——例如在拉伸試驗中拉一個試片以得到強度，或用硬頭壓入表面以得到硬度。數值都帶單位：楊氏模數（Young's modulus）用 GPa，電阻率用歐姆-公尺。

有兩件事要誠實面對。性質彼此並非全都獨立，而且單一數字會掩蓋分散。強度、剛性與韌性是不同的性質——陶瓷可以既硬又強卻一摔就碎（韌性低），而退火過的銅很軟卻非常韌。而且實際量測會逐個試片變動，所以工程師會採用安全係數，而不是只相信單一的精確數值。