結構-製程-性質-性能四面體
/ teh-truh-HEE-druhn /
這是統整整個材料科學（陶瓷也在內）的那一個大觀念。想像一個四面體，一座三角錐，有四個頂點。四個頂點是：結構（原子與顯微組織如何排列）、製程（你怎麼做出它）、性質（它能做什麼：強度、導電度），以及性能（它在真實服役中如何表現）。每一條稜都是雙向的連結：動一個頂點，其他頂點就跟著動。想得到你要的性質，就去控制結構；想控制結構，就去控制製程。
把它讀成一條因果鏈。製程（你選的粉末、如何成形與燒製）設定了結構（晶粒尺寸、孔隙、相、缺陷）。結構設定了性質（細晶、無孔的氧化鋁很強；多孔的則弱）。性質在真實負載與環境下給出性能（火星塞撐得住嗎？）。而箭頭也倒著跑：你需要的性能決定你必須達到的性質，性質決定你要瞄準的結構，結構決定你要用的製程。舉例：你要一個韌的氧化鋯牙冠（性能），於是你需要高破裂韌性（性質），於是你設計出一種介穩的正方晶粒結構（結構），於是你摻入氧化釔並燒結到受控的晶粒尺寸（製程）。
對陶瓷而言，這個四面體不是裝飾，它是每天在用的工作法，因為陶瓷的性質對顯微組織極其敏感。同樣是純氧化鋁，可以是透明的燈窗，也可以是不透明的磨料，完全取決於製程與所得的結構。學陶瓷，很大程度就是在學這個四面體的稜：哪個製程旋鈕會動到哪個結構特徵，而哪個結構特徵又能換來哪項性質。請把它記在心裡，當作往後一切的底圖。
兩塊純氧化鋁：一塊燒結到緻密、次微米、無孔的結構，會半透明且非常強；另一塊保持多孔又粗晶，則不透明又弱。同樣的原子，不同的製程給出不同的結構，因而有不同的性質與性能。
製程通向結構、通向性質、通向性能，而且每一支箭頭都雙向奔跑。
第四個頂點性能有時會被略去，變成結構-製程-性質三角形；那是同一個觀念。重點是這些彼此相連、並非各自獨立：你無法只挑一項性質，而不接受它所要求的結構與製程。