醫療類國考
114年
[牙醫師] 牙醫學(二)
第 49 題
氧化鋯材料具有四方晶相（tetragonal phase）與單斜晶相（monoclinic phase）的變化，關於晶相變化的敘述，下列何者錯誤？
- A 如果裂痕產生，氧化鋯會從四方晶相變成單斜晶相
- B 單斜晶相變成四方晶相會伴隨著體積膨脹以阻擋裂痕的繼續延伸
- C 研磨（grinding）可能會導致四方晶相變成單斜晶相
- D 表面燒瓷時的熱處理可使氧化鋯從單斜晶相變成四方晶相
思路引導 VIP
請思考氧化鋯「相變增韌」（Transformation Toughening）的物理機制：在應力誘導下，究竟是從四方晶相 ($t$-phase) 轉變為單斜晶相 ($m$-phase) 會導致體積膨脹，還是反向轉變才會？此外，若要達成「阻擋裂痕延伸」的目的，該相變所產生的體積變化（膨脹或收縮）應如何作用於裂痕尖端，才能產生有效的應力補償？
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恭喜答對！精準掌握氧化鋯的核心特性
- 大力肯定：做得好！這題考驗的是牙科材料學中極為重要的相變韌化（Transformation Toughening）機制。你能準確辨識出晶相轉化的方向與物理效應的關係，展現了紮實且細膩的材料學基礎。
- 觀念驗證：
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氧化鋯相變化韌化
💡 四方晶轉單斜晶伴隨體積膨脹，產生壓應力阻斷裂痕延伸。
🔗 氧化鋯相變化韌化機轉 (Transformation Toughening)
- 1 裂痕產生 — 氧化鋯內部受力產生微裂痕
- 2 相位轉化 (t→m) — 裂痕尖端應力誘發四方晶轉為單斜晶
- 3 體積膨脹 — 轉化過程伴隨 3-5% 的體積增加
- 4 產生壓應力 — 膨脹產生的擠壓力抵銷裂痕拉應力
- 5 裂痕終止 — 裂痕被成功阻擋不再繼續延伸
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🔄 延伸學習：延伸學習：低溫衰變 (LTD) 是指水分誘導此過程在無負載下發生，導致材料劣化。
