多晶材料

想像一片磁磚地板，不同的工人以不同角度鋪了一塊塊磁磚：每一塊內部圖案整齊，相鄰塊卻在錯位的接縫處相遇。多數金屬正是如此——由許多小晶體（稱為晶粒）拼接而成的鑲嵌，每一顆晶粒都是有自己取向的小晶體。

這種結構在凝固時形成。晶體在冷卻的液體中於許多分散的點成核，向外生長，直到與鄰居相撞。每一顆都成為有自身晶格取向的晶粒，而兩顆晶粒相遇的錯位接縫就是晶界。晶粒通常從幾微米到幾毫米大——把表面拋光並輕微蝕刻後，就能在顯微鏡下看見。

由於晶粒取向隨機並彼此平均，多晶金屬整體通常呈等向性，儘管每一顆晶粒本身是異向性的。晶粒尺寸是強大的強度槓桿：晶粒越細，阻擋差排運動的晶界面積越多，因此晶粒越小金屬越強（霍爾-佩奇關係）。晶粒細化是不增加重量、又不太犧牲韌性就能強化金屬的常用手法。