高考申論題
109年
[材料工程] 材料分析
第 四 題
如欲分析鋁合金中常有的非平衡相析出物,包括形狀、尺寸、晶體結構、化學組成及其與鋁基材(matrix)之方位/界面關係,試述可採用的分析技術及採用之依據,並敘述製備試樣之方法與條件。(30分)
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
看到「奈米級析出物」且同時要求「形貌、晶構、成分與方位/界面關係」，應直覺聯想到「穿透式電子顯微鏡 (TEM)」及其附屬能譜儀。答題重點需分層次論述 TEM 的影像、繞射、光譜模式對應的物理機制，並特別強調「非平衡相」具亞穩態特性，故試樣製備極度要求「低溫」與「低損傷」以避免相變或粗化。
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【破題】 針對鋁合金中具亞穩態特性、尺寸常介於數奈米至數十奈米等級的非平衡相析出物（如 GP zones、θ''、θ' 相等），穿透式電子顯微鏡（TEM）結合掃描穿透模式（STEM）與能量色散X射線光譜儀（EDS）為唯一能同時達成高空間解析度且提供全方位微觀資訊的最佳分析技術。 【論述】
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