高考申論題
109年
[材料工程] 材料性質
第 一 題
📖 題組：
不鏽鋼罐內面鍍上一層錫是一種常用以盛裝食品之金屬罐，此種金屬罐，可防止不鏽鋼主體之腐蝕，請回答下列問題：
不鏽鋼罐內面鍍上一層錫是一種常用以盛裝食品之金屬罐，此種金屬罐，可防止不鏽鋼主體之腐蝕，請回答下列問題：
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
此種防制腐蝕之方法名稱為何？並說明此防制腐蝕之機制。（9分）
思路引導 VIP
看到食品罐頭鍍錫，務必立刻聯想到材料腐蝕學中經典的「電位反轉（Polarity reversal）」現象。答題不能只寫物理隔離，必須以電化學熱力學為基礎，對比大氣環境與罐內缺氧/有機酸環境下，金屬基材與錫層實際還原電位的相對變化，帶出犧牲陽極保護機制。
小題 (二)
在伽凡尼序列中（The Galvanic Series）不鏽鋼較錫活潑，說明為何能達到此一腐蝕防制之效果。（10分）
思路引導 VIP
看到本題，首先應聯想到金屬腐蝕學中經典的『馬口鐵（鍍錫鐵罐）』防腐機制。當基材（不鏽鋼）比鍍層（錫）活潑時，常規下若鍍層破損會加速基材腐蝕；因此解題必須切入兩大重點：巨觀的『物理阻隔效應』，以及微觀熱力學在食品罐內部特定環境（缺氧、有機酸）下引發的『電位反轉（Polarity Reversal）』機制，並以能斯特方程式佐證。