高考申論題
110年
[材料工程] 物理冶金
第 一 題
📖 題組：
下列晶體受到塑性變形時:
下列晶體受到塑性變形時:
📝 此題為申論題，共 3 小題
小題 (一)
寫出其滑動系統及數目:面心立方單晶(FCC)、體心立方單晶(BCC)、六方最密堆積單晶(HCP)。(9分)
思路引導 VIP
看到此題，應立即聯想「滑動系統 = 最密堆積面（滑動面）+ 最密堆積方向（滑動方向）」。解題時需精確寫出 Miller indices（米勒指標），並利用「不平行的滑動面數量 × 每個面上不平行的滑動方向數量」來計算總數。需特別展現出對 BCC 多滑動面特性以及 HCP 異向性與延展性關聯的理解。
小題 (二)
相較於 BCC 晶體或 HCP 晶體,為何具FCC 晶體之塑性加工性一般均較佳?(6分)
思路引導 VIP
看到比較不同晶體結構的塑性加工性，應立刻聯想到微觀的「差排滑移機制」。核心解題切入點在於比較 FCC、BCC、HCP 三者的「滑移系統數量（是否符合 von Mises 準則）」以及「滑移面的原子堆積密度（影響 Peierls-Nabarro 晶格摩擦應力）」。
小題 (三)
多晶材料之降伏強度會因施力方向不同而有差異否?(5分)
思路引導 VIP
本題測驗巨觀力學性質與微觀晶粒結構及差排行為的連結。解題時應首先區分多晶體的晶粒取向是『隨機分佈』還是『具備織構（Texture）』，接著以施密特因子（Schmid factor）解釋方向性差異；同時，也應聯想到『包辛格效應（Bauschinger effect）』中正反向施力造成的降伏強度變化，才能拿到完整分數。