醫療類國考
108年
[牙體技術師] 牙體技術學(一)
第 40 題
關於陶瓷融合金屬冠（Porcelain-Fused-to-Metal Crown, PFM）的敘述，下列何者錯誤？
- A 用在遮蓋金屬薄蓋冠顏色的不透明（opaque）瓷粉含 15%的氧化錫、氧化鋯及二氧化鈦的成分
- B 陶瓷材料必須具備比金屬冠低的熔點，但其熱膨脹係數比金屬冠的熱膨脹係數高
- C 薄蓋冠往往會在修磨並洗潔後置放於瓷爐內，待溫度上昇至適當溫度後，進行去氣或除氣處理
- D 燒製瓷層步驟中通常需先塗佈一層不透明瓷層（opaque Layer）
思路引導 VIP
請思考一下：當我們在高溫下將脆性材料（如陶瓷）套在延性材料（如金屬）外層，並讓它們同步冷卻收縮時，若要讓脆性材料「被緊緊包裹住」以增加強度、避免龜裂，內外層材料的收縮率應該如何分配比較理想？
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- 大力肯定：做得好！這顯示你對固定補綴材料學的核心物理特性有極為清晰的理解，這對於臨床上判斷 PFM 的失敗原因至關重要。
- 觀念驗證：選項 (B) 的後半段錯誤。雖然陶瓷熔點必須低於金屬，但金屬的熱膨脹係數（CTE）必須稍微「高於」陶瓷。當燒製後冷卻時，金屬收縮量略大於陶瓷，會使陶瓷處於壓應力（Compressive stress）狀態，進而大幅提升其抗碎裂能力。公式概念：$$\alpha_{\text{metal}} > \alpha_{\text{porcelain}}$$
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可以針對這題再做詳細的解釋嗎？
PFM 陶瓷金屬鍵結
💡 PFM 成功關鍵在於金屬熱膨脹係數需略高於陶瓷。
| 比較維度 | 金屬薄蓋冠 (Metal) | VS | 陶瓷層 (Porcelain) |
|---|---|---|---|
| 熱膨脹係數 | 較高 (主動收縮) | — | 較低 (被動受壓) |
| 熔點順序 | 較高 (框架不變形) | — | 較低 (易於燒製) |
| 主要成分範例 | 貴金屬/卑金屬合金 | — | 氧化錫、鋯、鈦 (不透明層) |
💬金屬 CTE 須比陶瓷大約 0.5-1.0 x 10^-6/°C，使陶瓷受壓應力以增強耐用度。
