鍵結-性質關聯

這正是整片領域的回報：一旦你知道材料裡的原子如何鍵結，就能以驚人的可靠度預測那材料會如何表現。鍵結是根本原因，而三大材料家族——陶瓷、金屬、高分子——截然不同的性格，正來自它們截然不同的鍵。學會讀懂鍵，就能讀懂材料。

逐一家族地順著邏輯走。陶瓷由又強、有固定方向、又把電子鎖住的離子鍵與共價鍵維繫，於是又硬、又剛、又脆、熔點高、又電絕緣（玻璃或氧化鋁刀尖）。金屬由無方向性的電子海維繫，於是有延性（原子能重排）、導電導熱（電子遊走），且通常又強、熔點又高（銅、鋼、鋁）。高分子是強的共價鏈、鏈間只靠弱次鍵相連，於是柔軟、熔點低、密度低、絕緣，沿鏈強而橫向弱（聚乙烯、尼龍）。每一次都是同樣的三分法，而它直接來自鍵結。

有兩個誠實的提醒，能讓這件事不淪為口號。其一，剛度與強度不同：彈性模數幾乎完全由鍵能決定，合金化或熱處理幾乎改不動它；而強度取決於缺陷與顯微組織，可被製程大幅改變。其二，強鍵不等於韌——鑽石的鍵強得驚人卻會碎裂，而柔軟的退火銅在斷裂前能吸收巨大能量。鍵結告訴你一個家族的基準性格；結構與製程再在該家族之內微調數字。