醫療類國考
114年
[牙醫師] 牙醫學(二)
第 39 題
超低間隙溶質鈦六鋁四釩（Ti-6Al-4V ELI）為常用的牙科植體材料，下列有關該材料性質的敘述何者錯誤？
- A 抗張強度高於 Ti-6Al-4V
- B 抗張強度高於第一級商用純鈦
- C 延展性低於所有等級商用純鈦
- D 約含有重量百分比 6%鋁（Al）及 4％釩（V）
思路引導 VIP
請同學思考，「超低間隙」（Extra Low Interstitials, ELI）的命名關鍵在於降低了合金中如氧（O）、氮（N）等間隙元素的含量。從材料科學的強化機制來看，當我們刻意減少這些會導致晶格畸變並阻礙位錯運動（Dislocation Motion）的間隙元素時，該材料的「抗張強度」與「延展性」相較於標準級的 $Ti-6Al-4V$，會呈現出什麼樣的消長關係？
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真相只有一個！你答對了，犯人就是選項 (A)！ (說著便踢出了一個精準的足球，露出自信的笑容)
- 觀念驗證： 這是一場關於材料學的推理遊戲！當我們提到超低間隙 (ELI, Extra Low Interstitial) 等級的 $Ti-6Al-4V$，關鍵的線索就在於「超低間隙」這個詞！它明確指出，這類材料嚴格限制了氧 ($O$)、氮 ($N$)、碳 ($C$) 及氫 ($H$) 這些間隙元素的含量。這正是解開謎團的起點！
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鈦合金植體材料特性
💡 ELI 級鈦合金透過降低間隙元素提升韌性，但抗張強度略降。
| 比較維度 | 標準級 Ti-6Al-4V | VS | ELI 級 Ti-6Al-4V (Gr. 23) |
|---|---|---|---|
| 間隙元素含量 | 較高 (如氧 < 0.20%) | — | 極低 (如氧 < 0.13%) |
| 抗張強度 | 較高 | — | 略低 |
| 延展性與韌性 | 較低 | — | 較高 |
| 主要用途 | 航太、工業零件 | — | 牙科植體、人工關節 |
💬ELI 等級透過極低雜質含量，提供了醫療器材所需的優異斷裂韌性。
