107年 - 107 高等考試_三級_材料工程：材料科學導論#71032

科目：技師◆材料科學 | 年份：107年 | 選擇題數：0 | 申論題數：8

試卷資訊

所屬科目：技師◆材料科學

選擇題 (0)

申論題 (8)

一、試述離子、共價、金屬、凡德瓦爾四種鍵結的來源，並說明這四種鍵結固體在機械性質與導電性質方面的差異。（20 分）

【已刪除】

二、⑴在單位晶包（unit cell）中畫出 phpTx2ZzD 方向與 phpcV4yzi 平面，若此為 FCC 晶格，其原子半徑為 0.128 nm，試計算 phphMxYuZ 方向的原子線密度與(101) 平面的原子面密度。（10 分）

⑵證明 X-光繞射 BCC 晶體粉末角度最小的第一個繞射峰是{110}平面，而 FCC 晶體粉末角度最小的第一個繞射峰是{111}平面。（10 分）

三、⑴畫出晶格中的刃差排與螺旋差排示意圖，並在圖上標出如何找出兩者之布格向量（Burger’s vectors）。（10 分）

⑵計算 930℃下，碳原子在 FCC（γ）鐵的擴散係數 D，假設其 D0 = 2.0 × 10−5 m 2 /s， Q = 142 kJ/mol，R = 8.314 J/mol⋅K。對一 1020 碳鋼齒輪在 930℃進行氣體滲碳（表面碳含量為 1.2 wt%），需要多少分鐘才可以在表面下 0.4 mm 得到 0.6 wt% 的碳含量？（10 分）（使用費克（Fick）第二定律的解： ) 2 erf ( Dt x C C C C s o s x = − − 與下列誤差函數對照表。）

四、畫圖並說明共析（eutectoid）成分之普通碳鋼的波來鐵、麻田鐵、變韌鐵、回火麻田鐵（pearlite, martensite, bainite, and tempered martensite）的微結構，並說明如何得到這些微結構與比較這四種微結構的硬度與延展性。（20 分）

五、⑴定義工程應力 σ、工程應變 ε、真應力 σ_t 、真應變 ε_t ，並證明在均勻應變範圍時， σ_t = σ (1+ ε ) ;ε_t = ln (1+ ε ) 。（10 分）

⑵繪圖說明疲勞斷裂面的特徵，並論述如何增進耐疲勞能力。（10 分）