高考申論題
107年
[技藝(選試陶瓷)] 工藝材料學
第 二 題
木材工藝品製作完成後，常隨製品各部分木材含有水分之增減，而發生異常變形之現象，如開裂、吸濕膨脹等。要如何降低這種情形發生，請說明。（20 分）
📝 此題為申論題
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看到木材變形題，應直指木材『吸濕性多孔隙結構』與『各向異性』兩大物理本質。解題層次須由材料微觀機制（纖維飽和點、平衡含水率）出發，有系統地推導至宏觀的實務工序，包含『前期乾燥選材』、『中期結構設計』及『後期表面塗裝與材料改質』，展現理論與實務結合的深度。
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【破題】 木材為天然多孔隙的高分子複合材料，其變形開裂的根本原因在於微觀上的「吸濕性」與宏觀上的「各向異性（Anisotropy）」。當環境濕度變化使木材含水率在「纖維飽和點（FSP，約30%）」以下波動時，細胞壁內結合水的增減會引發體積脹縮；且因弦向、徑向與縱向的收縮率差異甚大，進而產生內應力導致翹曲或開裂。降低此現象需從材料處理、結構設計至表面防護多管齊下。 【論述】
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