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101年 - 101 專技高考_冶金工程技師：物理冶金學#37018

科目：物理冶金 | 年份：101年 | 選擇題數：0 | 申論題數：18

試卷資訊

所屬科目：物理冶金

選擇題 (0)

申論題 (18)

⑴試比較結晶質材料與非結晶質材料電子繞射圖譜（electron diffraction pattern）的 差異。（5 分）
⑵試比較掃描式電子顯微鏡的二次電子成像（secondary electron image）與背向散射 電子成像（back scattered electron image）的差異。（5 分）
二、試將下列四種材料的差排密度由低到高排列，並簡要說明你的排序理由：單晶矽、 多晶矽、冷軋延多晶銅、退火多晶銅。（10 分）
⑴試說明相較於完好晶格，晶界是一種快速擴散路徑（high-diffusivity paths）。（5 分）
⑵下圖顯示一組晶界與自由表面的晶界張力與自由表面張力達到平衡，試證明 2γsv cos θ ) = γ b，其中 γsv  為自由表面能量、γb為晶界能量。（5 分）
⑴為什麼二次相析出需要有一過冷度（degree of undercooling）？（5 分）
⑵為什麼異質成核（heterogeneous nucleation）所需的過冷度小於均質成核（homogeneous nucleation）所需的過冷度？（5 分）
五、將一單晶鋅拉伸試棒進行拉伸試驗到伸長量 50%後，接著將應力釋放到零。如果將 此試棒在室溫放置 1 分鐘後或放置 1 天後，再度進行拉伸試驗，試問放置 1 分鐘和 放置 1 天的試棒，那一個有較大的降伏強度，為什麼？（10 分）
⑴為什麼成分過冷（constitutional undercooling）會導致固液界面無法維持平面狀？ （5 分）
⑵試說明如何利用凝固製程製造金屬玻璃（metallic glasses）。（5 分）
⑴純銅與純鎳是否有相同的結晶構造？為什麼？（5 分）
⑵為什麼銅鎳固溶體的熔點大於純銅的熔點？（5 分）
⑶有兩塊含 20 wt%鎳的銅鎳合金，經 1100℃熱處理 1 小時後，將其中一塊淬火到 室溫，另外一塊緩慢冷卻到室溫，那一塊的硬度較大？為什麼？（說明：wt%代 表重量百分比。）（5 分）
⑷含 20 wt%鎳的銅鎳固溶體是否可以藉由析出硬化處理來提升其強度？為什麼？ （5 分）
⑴那一塊碳鋼有較多的殘留沃斯田鐵（retained austenite）？（5 分）
⑵那一種碳鋼的電阻率（electrical resistivity）較低？（5 分）
⑴如果該轉軸在轉動時，在軸的正中間懸掛一重量 W 的重物，此重物造成的最大 正向應力小於鋼軸的降伏強度，試說明該應力狀態仍有可能導致鋼軸的疲勞破壞。 （5 分）
⑵試說明如何提升一個鋼軸的疲勞限（fatigue limit）。（5 分）