
Il grado di cristallinità di un materiale (spesso indicato con "ϰ") è una grandezza che indica la percentuale di materiale che si trova allo stato cristallino rispetto alla quantità totale.
A seconda del modo in cui esprimiamo la quantità di materiale, si parla più precisamente di grado di cristallinità "massico" (ϰ) oppure "volumetrico" (ϰ).
I valori del grado di cristallinità dipendono sia dalla natura chimica del materiale sia dal modo in cui esso è prodotto, lavorato e utilizzato.
In generale, il grado di cristallinità varia da 0 (per materiali completamente amorfi) a 1 (per materiali completamente cristallini). I materiali che presentano valori del grado di cristallinità compresi tra 0 e 1 sono detti "semicristallini".
Per la stima del grado di cristallinità si possono utilizzare le seguenti metodologie:
In particolare la densimetria è una tecnica che consiste nell'indagare la variazione del volume specifico al variare della temperatura; dai risultati di tale metodica è possibile stabilire se un materiale è amorfo, semicristallino o cristallino:
Le materie plastiche sono costituite da lunghe catene polimeriche; il grado di cristallinità dei materiali polimerici è maggiore se tali catene polimeriche sono allineate tra loro. La presenza nella macromolecola di gruppi funzionali stericamente ingombranti e la mancanza di tassia ostacolano l'allineamento delle catene polimeriche, quindi abbassano il grado di cristallinità.
Quindi i polimeri sindiotattici presentano maggiore cristallinità rispetto ai polimeri atattici.
Nel caso delle materie plastiche, il grado di cristallinità è in genere intorno al 20÷80%. Nel caso del polietilene ad alta densità (HDPE) si possono raggiungere valori intorno al 95%. Anche le fibre aramidiche (tra cui Nomex e Kevlar) presentano elevati valori di cristallinità.
In ambito geologico, le rocce possono essere classificate nelle seguenti categorie, in base al loro grado di cristallinità:
Materiali con un alto grado di cristallinità sono in genere più duri, più densi, meno trasparenti e presentano un coefficiente di diffusione di materia minore.
Ad esempio, il PET in forma cristallina presenta una densità di 1,499 g/cm, mentre in forma amorfa presenta una densità di 1,336 g/cm.


La durezza è un valore numerico che indica le caratteristiche di deformabilità plastica di un materiale. È definita come "la resistenza alla deformazione permanente".
Le prove di durezza determinano la resistenza offerta da un materiale a lasciarsi penetrare da un altro ("penetratore").
Esistono diverse scale per misurare la durezza dei materiali. Le più usate sono infatti:
Le prove di durezza si eseguono con macchine provviste di penetratori con forme diverse e con diverse metodologie.
Si basa, nel calcolo della durezza, sulla misura del diametro dell'impronta lasciata dal penetratore. Anche la Vickers si basa sullo stesso principio e la prova Vickers viene chiamata anche prova di microdurezza.
Rapida, economica, non distruttiva (oggetto riutilizzabile), possibilità di impiegare carichi particolarmente alti.
Se si moltiplica per 3,3 la durezza Brinell di un acciaio normalizzato si ottiene il suo carico di rottura.
Sono difficili i confronti tra diverse misure Brinell (a parità di carico applicato, il penetratore può affondare in misure diverse, cambiando anche l'inclinazione delle facce e la distribuzione degli sforzi).
Infatti è possibile confrontare prove eseguite con parametri diversi a patto che il rapporto formula_2 risulti verificato.
Si basa sulla misura dell'area dell'impronta lasciata dal penetratore. Viene chiamata prova di microdurezza, per via dei piccoli carichi applicati al penetratore.
Angolo di apertura: formula_6
L'inclinazione delle facce è costante; si usano anche carichi piccoli per fare misure di durezza ravvicinate, precisione della misurazione.
La scala è unica per tutti i materiali.
Costosa, notevole perdita di tempo nella lettura delle impronte che si può fare solo al microscopio.
Prova di durezza messa a punto da Steven Rockwell. Si basa sull'affondamento diretto dell'impronta e non sulla durezza misurata come pressione. Le scale di durezza ottenute sono convenzionali.
Velocità (usata in campo industriale).
È una misura di durezza solo convenzionale. L'unità di misura è rappresentata dai punti della scala utilizzata (HRC per la scala Rockwell, HV per la Vickers, HB per la Brinell, ecc.)
I valori di durezza ottenuti con le diverse scale non si possono confrontare perché utilizzano unità di misura diverse. Confronti empirici possono essere effettuati ma con molta attenzione (ad es. materiali simili, dimensione di impronte simili, ecc.) (vedi norma ISO 18265)
Misura la durezza in senso fisico, resistenza che il campione offre all'abrasione, si stabilisce la scala di durezza o misurando la larghezza del solco o il peso applicato. Per i metalli però non può fornire utili indicazioni.
Il principio su cui si basa lo Scleroscopio di Shore (durometro Shore) è il rimbalzo di una sfera d'acciaio che cade da una determinata altezza sul saggio. Il valore della durezza è definito dall'altezza del rimbalzo. 
La prova è impiegata per il collaudo di cilindri per laminatoi a freddo.
