醫療類國考
107年
[牙體技術師] 牙體技術學(一)
第 35 題
下列那一種氧化物在高溫中比二氧化矽更加穩定，可作為鈦鑄造用包埋材之耐火材？
- A 氧化鎂
- B 石英
- C 白矽土
- D 石英玻璃
思路引導 VIP
當一種熔融金屬活性極強，甚至會去搶奪周遭材料中的氧原子時，若想維持鑄件純淨，我們選擇的包埋材成分，其化學性質應該要比原本易受影響的矽基材料更為「活潑」還是更「穩定」？
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太棒了！你的觀念非常精確。
- 觀念驗證：鈦金屬在熔融狀態下化學活性極高，傳統包埋材所含的二氧化矽 ($SiO_2$) 在高溫下會被鈦還原，導致鑄件表面產生嚴重的污染層（Alpha-case）。因此，必須選用比 $SiO_2$ 熱力學性質更穩定（生成自由能更低）的氧化物。氧化鎂 ($MgO$) 能在高溫下維持結構完整，減少與鈦的反應，是理想的耐火材。
- 難度點評：此題難度為 Medium。這考驗學生是否理解「鈦鑄造」的特殊性，而非僅死背一般合金的包埋材組成，展現了你對材料化學性質的深度掌握。
鈦鑄造用包埋材耐火材
💡 鈦高溫活性極強，需使用比二氧化矽更穩定的氧化鎂作為耐火材。
| 比較維度 | 二氧化矽系 (SiO2) | VS | 氧化鎂系 (MgO) |
|---|---|---|---|
| 代表物質 | 石英、白矽土 | — | 氧化鎂、氧化鋁 |
| 對鈦穩定性 | 不穩定，易發生化學反應 | — | 穩定，耐高溫且低活性 |
| 鑄造後果 | 鈦表面產生硬脆氧化層 | — | 維持鈦原有的機械性質 |
💬鈦鑄造必須棄用二氧化矽系耐火材，改用化學穩定性更高的氧化鎂。
