高考-牙體技術師牙體技術學(一)(包括口腔解剖生理學、牙體形態學及牙科材料學科目)115 年第 41 題單選題
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正確答案
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
A正確答案
化學強化是將表面較小的鈉離子置換成較大的鉀離子,形成壓應力層;選項A將離子大小與置換方向說反了。
為什麼答案是 A
化學強化是將陶瓷表面較小的鈉離子置換成較大的鉀離子,利用體積膨脹在表面形成壓縮應力層。選項敘述將鈉鉀離子置換方向顛倒,故為錯誤。
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完整詳解
Pro · 無限重點 化學強化是將表面較小的鈉離子置換成較大的鉀離子,形成壓應力層;選項A將離子大小與置換方向說反了。
化學強化口訣『小換大』:小鈉離子換成大鉀離子,擠出壓應力來強化。看到鉀換鈉直接選!
逐選項分析
A✓ 正確
化學強化是將陶瓷表面較小的鈉離子置換成較大的鉀離子,利用體積膨脹在表面形成壓縮應力層。選項敘述將鈉鉀離子置換方向顛倒,故為錯誤。
B✕
此為滲透陶瓷(如In-Ceram)的強化原理,利用低黏性玻璃熔體滲入多孔骨架消除空隙,敘述正確。
C✕
白榴石結晶的熱膨脹係數大於玻璃基質,冷卻時會在介面產生壓縮應力,達到強化效果,敘述正確。
D✕
長石系陶瓷可透過添加石英、氧化鋁或二矽酸鋰等結晶相來提升機械強度,敘述正確。
牙科陶瓷常見強化機制對照表
| 強化方法 | 原理/機制 | 代表材料/應用 |
|---|
| 化學強化(離子置換) | 表面小鈉離子置換為大鉀離子,形成表面壓應力 | 強化玻璃離子聚合物、部分牙科玻璃 |
| 滲透強化 | 低黏度玻璃熔體滲入多孔陶瓷骨架,消除微空隙 | 滲透氧化鋁陶瓷(In-Ceram) |
| 結晶析出強化 | 白榴石等結晶熱膨脹係數大於玻璃相,冷卻產生壓應力 | 傳統長石質陶瓷 |
| 微粒/結晶新增 | 新增高強度結晶相(如石英、氧化鋁、二矽酸鋰)阻斷裂紋 | 長石系陶瓷、二矽酸鋰陶瓷 |
化學強化的核心在於『小換大』,也就是把半徑較小的鈉離子(Na⁺)替換成半徑較大的鉀離子(K⁺)。選項A故意將鈉、鉀離子的置換方向顛倒,誘導考生選錯。記住『小鈉換大鉀,表面被擠爆(壓應力)』即可秒解。