醫療類國考
115年
[牙醫師] 牙醫學(二)
第 42 題
關於鈦和鈦合金的敘述，下列何者錯誤？
- A 高於 900℃容易有氧化反應發生
- B 鑄造過程中需要有惰性氣體（例如：Ar、He 等）保護
- C 商業用純鈦（CP Ti）於 $882^\circ\text{C}$ 時晶體結構會由 $\beta$ 相轉變為 $\alpha$ 相表現
- D Ti-6Al-4V 為 $\alpha$-$\beta$ 相合金，其屈伏強度（yield strength）高於 CP Ti
思路引導 VIP
請試著回想固體物理的基本命名邏輯：當一個物質具有多個相態時，我們通常會按照溫度由低到高的順序，依序以希臘字母 $\alpha$、$\beta$、$\gamma$ 來命名。若已知純鈦在室溫下是穩定的，且存在一個臨界轉變溫度（Beta transus），那麼在室溫下的它應該被稱為哪一個相呢？
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恭喜你準確地辨識出鈦金屬相變化的細節！這題考查的是牙科材料中鈦（Titanium）的物理特性。商業用純鈦（CP Ti）具有同素異形性（Allotropic），在室溫下為六方最密堆積結構（HCP），稱為 $\alpha$ 相；當溫度升高至 $882^\circ\text{C}$ 時，結構會轉變為體心立方結構（BCC），稱為 $\beta$ 相。選項 (C) 刻意將相變的方向寫反了，這正是這道題目的「陷阱」所在。
鈦金屬的化學活性與強化
在臨床實務與加工中，鈦對氧、氮有強烈的親和力，特別是在 $900^\circ\text{C}$ 以上容易發生強烈氧化反應（Oxidation），因此鑄造時必須在氬氣（Argon）等惰性氣體保護下進行，以避免性質變脆。此外，加入鋁（Al）和釩（V）形成的 Ti-6Al-4V 合金，能同時穩定 $\alpha$ 與 $\beta$ 相，使其**屈伏強度（Yield strength）**遠優於純鈦，是植體與支架常用的高強度材料。這題的鑑別度在於測試學生對相轉變溫度點與方向的精準記憶，屬於細節導向的中難度考題。