高考申論題
105年
[機械工程] 機械製造學(包括機械材料)
第 一 題
📖 題組:
五、在兩種金屬所組成的合金平衡圖中,其合金受到加熱或冷卻而有以下各種固液兩相反應,請分別說明:(每小題5分,共20分)
五、在兩種金屬所組成的合金平衡圖中,其合金受到加熱或冷卻而有以下各種固液兩相反應,請分別說明:(每小題5分,共20分)
📝 此題為申論題,共 4 小題
小題 (一)
共晶反應(eutectic reaction)
思路引導 VIP
看到「共晶反應」,應立刻聯想到由單一液相冷卻恆溫同時析出兩種不同固相的相變過程。解題時必須寫出標準反應式(L → α + β),並點出其組織特性(如層狀結構)、實務應用(如鑄造流動性佳、低熔點焊料),最後務必提醒自己加上局部相圖的簡圖(Sketch)以確保拿下滿分。
小題 (二)
包晶反應(peritectic reaction)
思路引導 VIP
看到「包晶反應」,首先要直覺聯想到相圖中「液相+固相→新固相」的恆溫轉換公式(L + α → β)。作答時務必列出反應式,說明其發生在特定溫度與成分下,並強烈建議搭配簡單的相圖局部草圖及Fe-C平衡圖中的實例來輔助說明,以展現工程師的圖表表達能力爭取高分。
小題 (三)
偏晶反應(monotectic reaction)
思路引導 VIP
看到「偏晶反應」,首先要聯想到液態不互溶或部分互溶的合金系統,並寫出標準的恆溫相變化反應式(L1 ⇌ S1 + L2)。答題時除了精準的文字定義與實例(如銅-鉛合金)外,務必在腦中構思並於考卷上繪製局部相圖簡圖(Sketch),標示出偏晶點與水平恆溫線,這是材料科學題型拿取滿分的關鍵。
小題 (四)
重熔反應(remelting reaction)
思路引導 VIP
看到「重熔反應」應聯想到相圖中罕見的「固相冷卻反而析出液相」的現象(即 Metatectic/Catatectic reaction)。解題時需精準列出標準反應方程式(S1 → S2 + L),並強烈建議在考卷上繪製局部相圖(Sketch)標示反應點與相區,以凸顯對金屬材料熱力學與相變化的透徹理解。