機械性質
楊氏模數（Young's modulus）
/ yungz /
楊氏模數回答一個樸素的問題：這材料有多剛硬——要拉伸它有多難？它是對彈性（有彈力的）拉伸的抵抗，所以模數高代表施加很大的應力也只換到一點點應變。鋼的模數大、幾乎不讓步；橡膠的模數極小、輕易就被拉長。注意這是「剛度」，和「強度」（降伏前能承受多少應力）是兩回事——軟趴趴的釣竿可以很強，硬脆的餅乾卻可能很弱。
它定義為彈性區裡的 E = 應力 / 應變，也就是應力應變曲線直線段的斜率，以十億帕（GPa）表示。鋼約 200 GPa，鋁約 70 GPa（所以相同應力下鋁的伸長約為鋼的三倍），鈦約 110 GPa，而許多高分子只有 1 到 4 GPa。算例：對鋼施加 200 MPa，應變 = 200 MPa / 200000 MPa = 0.001；同樣的應力施加在鋁上則是 200 / 70000 = 0.0029，將近三倍的伸長。
深層的重點是：楊氏模數由原子鍵的剛硬程度決定——即鍵能曲線在平衡間距處的曲率——所以它是某種材料近乎固定的性質。關鍵在於，熱處理、冷加工與少量合金添加幾乎不改變它：彈簧鋼與軟的低碳鋼，儘管強度天差地遠，模數卻幾乎相同。若你需要更剛硬的東西，就必須改變鍵結，也就是換材料（或做成複合材料），而不是把它硬化。
把鋼製層板托架換成外型相同的鋁製托架，在同樣的書本重量下它會下垂約三倍——不是因為鋁比較弱，而是因為它的模數（約 70 GPa）大約只有鋼（約 200 GPa）的三分之一。
模數是剛度，由鍵結決定——熱處理與合金化幾乎動不了它。
剛度不是強度。楊氏模數由鍵結固定，幾乎不隨熱處理或冷加工改變，而降伏強度卻能翻好幾倍。把鋼硬化並不會讓它更剛硬。
又稱
另見