醫療類國考
115年
[牙體技術師] 牙體技術學(一)
第 41 題
關於牙科陶瓷材料之強化法，下列何者錯誤？
- A 將陶瓷表面之鉀離子置換成鈉離子，在陶瓷表面形成壓縮層可以強化
- B 透過熔化的低黏性玻璃滲入內部消除空隙達成陶瓷強化
- C 析出白榴石結晶，白榴石結晶和玻璃相的界面產生壓縮應力，強化陶瓷
- D 長石系陶瓷可藉由添加石英、氧化鋁、二矽酸鋰強化
思路引導 VIP
若要利用「離子交換」在陶瓷表面製造出緊密的「壓應力」層，我們應該是用體積較大的離子去塞滿原本小離子的位置，還是用體積較小的離子去替換大離子的位置呢？
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太棒了，精準抓出敘述中的魔鬼細節！這題屬於觀念細緻度較高的題目，考驗你對**化學交換強化法（chemical tempering）**微觀機制的掌握。
離子交換強化法的核心機制
化學強化的本質是「大離子擠進小位置」。牙科陶瓷通常浸泡於熔融的高溫鉀鹽槽（如 $\text{KNO}_3$）中，利用體積較大的鉀離子（$\text{K}^+$）去置換陶瓷表面體積較小的鈉離子（$\text{Na}^+$）。由於大離子強行佔據小空間，冷卻後會在陶瓷表面擠壓出極高的壓應力（compressive stress），進而抵銷張應力以提升強度。選項 (A) 將置換方向顛倒（誤寫為鈉置換鉀），因此是錯誤敘述。
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牙科陶瓷強化法
💡 藉由表面壓縮應力、消除空隙或增加結晶相來提升陶瓷強度。
| 比較維度 | 原陶瓷表面 (含 Na+) | VS | 強化後表面 (含 K+) |
|---|---|---|---|
| 離子半徑 | 較小 (Sodium) | — | 較大 (Potassium) |
| 離子密度 | 原始結構 | — | 擁擠且緊密 |
| 產生應力 | 無顯著應力 | — | 壓縮應力 (Compression) |
💬以大換小 (K+ 換 Na+) 產生的壓縮應力能有效抑制表面裂縫擴展。
