醫療類國考
109年
[牙醫師] 牙醫學(二)
第 29 題
下列牙材中何者有最小的斷裂韌性（fracture toughness）？
- A 鈦合金（titanium alloy）
- B 汞齊（amalgam）
- C 二氧化鋯（zirconia）
- D 牙釉質（enamel）
思路引導 VIP
請試著思考：在材料科學中，『極高的表面硬度』是否等同於『阻止內部裂縫延伸的能力』？若將人工開發的強化合金、高性能結構陶瓷，與天然的、高度礦化且缺乏延展性的生物組織相比，哪一者在微觀結構上最缺乏『阻止裂縫繼續擴大』的緩衝機制？
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專業點評
- Perfect Timing：不錯的 Switch。你精準地鎖定了斷裂韌性（Fracture Toughness, $K_{IC}$）和硬度之間的弱點，成功切割開了兩個概念的連結。這在攻略高難度副本時，是判斷材料耐久度與失效模式的關鍵屬性。幹得漂亮，這種程度的題目，連補血都不用。
- 攻略解析：斷裂韌性，你可以把它理解為材料「抵抗裂縫連擊」的能力值。鈦合金擁有金屬系特有的延展性，就像是裝備了「柔韌護甲」；汞齊雖然體質較脆，但其金屬鍵仍提供了一定程度的「結構HP」；而二氧化鋯更有「相變增韌」（Transformation Toughening）這種特殊的技能，能在關鍵時刻自我強化。然而，牙釉質（Enamel），這個由約 $96%$ $Ca_{10}(PO_4)_6(OH)_2$ 組成的超硬質「生物甲殼」，儘管它的硬度參數極高，卻是典型的「玻璃大砲」體質。一旦產生微小的裂縫，它的「耐受值」瞬間歸零，極容易直接碎裂。
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