下列何者不是兩種金屬要形成取代型固溶合金（Substitutional solid solution alloy）的要件？
A化學親和性（chemical affinity）相近
B晶體結構相同
C價電數（valence）相同
D原子大小差異大於 15%正確答案
答案與詳解
D
正確答案
取代型固溶合金需符合 Hume-Rothery 法則：原子大小差異需小於 15%，而非大於。
為什麼答案是 D
錯誤！原子半徑差異必須「小於」15%，若大於 15% 則晶格扭曲過大無法形成取代型固溶體，只能形成其他型態。此為題目要選的錯誤敘述。
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完整詳解
Pro · 無限重點 取代型固溶合金需符合 Hume-Rothery 法則：原子大小差異需小於 15%，而非大於。
秒殺技巧
記 Hume-Rothery 四法則：大小≤15%、晶格同、價電同、電負度近。選項中唯一講「差異大」的就是陷阱。逐選項分析
A✕
化學親和性（電負度）相近是 Hume-Rothery 法則之一，差異過大會形成金屬間化合物而非固溶體，故為正確要件。
B✕
兩金屬晶體結構（如 FCC、BCC、HCP）須相同才能完全互溶取代，這是形成取代型固溶體的基本要件。
C✕
價電數相同有助於電子結構相容，使兩金屬能穩定形成取代型固溶體，屬 Hume-Rothery 法則之一。
D✓ 正確
錯誤！原子半徑差異必須「小於」15%，若大於 15% 則晶格扭曲過大無法形成取代型固溶體，只能形成其他型態。此為題目要選的錯誤敘述。
Hume-Rothery 法則（取代型固溶合金四要件）
| 要件 | 標準 | 原因 | 違反後果 |
|---|---|---|---|
| 原子大小 | 差異 < 15% | 晶格扭曲可接受 | 形成間隙型或化合物 |
| 晶體結構 | 必須相同 | 原子可互換位置 | 無法完全互溶 |
| 價電數 | 相同或相近 | 電子結構相容 | 溶解度受限 |
| 化學親和性 | 電負度相近 | 避免形成化合物 | 生成金屬間化合物 |
陷阱提醒
Hume-Rothery 法則的四項條件裡，原子半徑差異是最容易失分的陷阱。固溶合金要讓兩種原子穩定取代，半徑差必須「小於 15%」才不會撐裂晶格；但出題者常把符號反寫成「大於 15%」來測你是否真懂物理意義。判斷準則：想像把大球塞進小洞——差太多就塞不進去。其他三條件（電負度相近、晶格結構相同、價電數相同）通常寫對，唯獨這個數字臨界最容易看錯方向，讀到百分比時務必確認不等號方向是否合理。