高考申論題
111年
[材料工程] 物理冶金
第 一 題
📖 題組：
四、(一)請解釋材料疲勞破壞的機制。（10 分） (二)添加氧化鋯強化顆粒如何提高材料的疲勞強度？（5 分）
四、(一)請解釋材料疲勞破壞的機制。（10 分） (二)添加氧化鋯強化顆粒如何提高材料的疲勞強度？（5 分）
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
請解釋材料疲勞破壞的機制。（10 分）
思路引導 VIP
看到「疲勞破壞機制」，應立即聯想疲勞破壞的三大階段：裂紋起裂、裂紋成長及最終斷裂。作答時需從微觀的差排運動與駐留滑移帶(PSBs)如何形成表面侵入體/擠出體切入，再過渡至巨觀的裂紋擴展與截面積縮減，層次分明地展現材料力學與晶體缺陷的連結。
小題 (二)
添加氧化鋯強化顆粒如何提高材料的疲勞強度？（5 分）
思路引導 VIP
看到氧化鋯（ZrO2），首先要立刻聯想到其獨特的「應力誘發相變態（Transformation Toughening）」特性。解題時應依循疲勞破壞的兩大階段（裂紋起始與裂紋成長），利用微觀的差排理論與巨觀的斷裂力學，條列式說明顆粒如何阻礙差排、產生壓應力並消耗裂紋尖端能量。