A-level 應用科學/選擇和使用材料/微觀結構

微觀結構

我們需要考慮晶體、聚合物和無定形材料；

晶體材料

可能是離子型、金屬型或巨型共價型。

原子以規則的模式排列。這賦予了材料極大的強度，但在離子晶體和共價晶體的情況下，以及由偶極-偶極相互作用或氫鍵結合的分子中，晶體結構在受到應力時會斷裂。

聚合物材料

要麼是透過分子間作用力結合在一起的長共價分子；要麼是一個巨型分子。後者是熱固性聚合物，其表現類似於晶體材料。

熱塑性聚合物在加熱時會變得具有延展性，可以模塑成各種形狀。冷拉伸聚合物（在室溫下施加塑性應變）會使聚合物鏈排列起來。冷拉伸聚合物在拉伸方向上具有很高的強度，因為它的強度來自於其分子中的共價鍵，而不是分子間作用力。

無定形材料

包括玻璃和聚合物。上面已經討論了無定形聚合物，但要注意，如果分子間作用力強且有方向性（例如，有機玻璃、聚苯乙烯），那麼聚合物會變得脆性。玻璃也是脆性的，原因相同 - 對材料施加應力會破壞保持材料結構的鍵。在玻璃的情況下，這些鍵是共價鍵。

複合材料的結構。

複合材料結合了兩種或多種簡單材料的特性。例如，玻璃纖維將堅韌柔韌的樹脂與強韌的玻璃纖維結合在一起。

兩種材料之間的相互作用也很重要。裂紋可能被阻止開啟，因為它們在一種材料中形成，但不能穿過另一種材料。