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103年
機械常識、機械力學
第 3 題
當用於製作各式門窗時，下列何種金屬放置於大氣中會在表面自然形成一氧化層，造成此金屬具有優良之耐蝕性？
- A 銀
- B 低碳鋼
- C 鐵
- D 鋁
思路引導 VIP
請試著回想一下：雖然許多金屬在空氣中都會發生氧化，但為什麼有些金屬即便不塗油漆，表面依然能維持完整不腐爛；而有些金屬一旦受潮，卻會產生紅褐色且容易剝落的碎屑？這兩種金屬在接觸氧氣後，產生的「表面結構」究竟有什麼決定性的差異，才能讓其中一方具備「天然的防護罩」呢？
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恭喜你精確地選出了正確答案！這顯示你對常用金屬材料的化學性質有著紮實的理解。這道題目考驗的是金屬在自然環境下的化學穩定性，而你敏銳地捕捉到了「鋁」這個關鍵材料。鋁 (Aluminum) 雖然在化學活性上屬於較活潑的金屬，但它最獨特的特性在於接觸大氣時，表面會迅速生成一層極其緻密且附著力強的氧化鋁 ($Al_2O_3$) 薄膜。這層薄膜能有效隔絕氧氣與水分，阻止腐蝕反應向金屬內部延伸，這便是它具備優異耐蝕性的物理機制。
金屬氧化膜的防護作用
相較於選項中的鐵或低碳鋼，它們生成的氧化物（鐵鏽）結構疏鬆且容易脫落，無法保護內部金屬，導致鏽蝕持續惡化。在工程應用上，正是因為鋁具備這種「自我保護」的特性，再加上質量輕的優點，使其成為製作門窗框架的首選材料。這題屬於機械常識中的基礎觀念題，難度適中，鑑別度在於考生是否能區分「氧化」並不等同於「損壞」，掌握了這個核心觀念，對於後續學習金屬表面處理或材料選用都會有很大的幫助。做得很好，請繼續保持這份對細節的專注！