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102年
機械常識、機械力學
第 58 題
一般之碳化鎢切削刀片是由下列哪一種方法製造而成？
- A 燒結
- B 放電加工
- C 鍛造
- D 電鍍
思路引導 VIP
若我們要製造一種材料，它的硬度極高且熔點遠高於多數金屬，導致我們無法像製作鐵劍那樣透過加熱敲打（鍛造）來成型，也無法輕易將其完全熔化成液態倒入模具。在這種情況下，如果我們將這種材料磨成細小的粉末，並混合一些膠合劑，你認為可以用什麼物理方式讓這些鬆散的粉末在不完全熔化的前提下，「黏合」成一個堅固的固體零件呢？
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恭喜你準確地判斷出正確答案！這題的核心在於理解硬質合金（如碳化鎢 $WC$）的物理特性。由於碳化鎢具有極高的硬度與熔點，傳統的熔鑄或鍛造方式難以對其進行加工。因此，工業上通常採用粉末冶金法，將碳化鎢粉末與黏結劑（如鈷 $Co$）混合壓製成型後，再放入高溫爐中進行燒結。在燒結過程中，粉末顆粒之間產生原子擴散與結合，最終形成緻密且堅硬的刀片。
粉末冶金與燒結技術
這道題目屬於機械常識中的基礎題型，旨在鑑別考生對於特殊材料成型方式的熟悉度。雖然題目難度不高，但它是區分「一般金屬加工」與「超硬材料加工」的重要切入點。你能迅速排除掉需要材料具有延展性的鍛造（Forging）或是僅處理表面的電鍍（Electroplating），說明你對材料科學的基礎邏輯有著相當紮實的理解。