高考-牙體技術師牙體技術學(二)(包括固定義齒技術學科目)108 年第 42 題單選題
全瓷修復體中,氧化鋁與氧化鋯兩者性質的比較,何者正確?
A韌性:氧化鋁>氧化鋯
B熱膨脹係數:氧化鋁>氧化鋯
C彎曲強度:氧化鋁>氧化鋯
D比熱:氧化鋁>氧化鋯正確答案
D正確答案
氧化鋯(ZrO₂)在韌性、彎曲強度、熱膨脹係數上均優於或高於氧化鋁(Al₂O₃),但氧化鋁的比熱較高。
為什麼答案是 D
正確。氧化鋁比熱約 0.88 J/g·K,氧化鋯約 0.40-0.46 J/g·K,氧化鋁比熱較高,升溫所需熱量較多,故比熱為氧化鋁>氧化鋯。
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完整詳解
Pro · 無限重點 氧化鋯(ZrO₂)在韌性、彎曲強度、熱膨脹係數上均優於或高於氧化鋁(Al₂O₃),但氧化鋁的比熱較高。
記「鋯贏三項、鋁贏比熱」:韌性、強度、熱膨脹都是鋯>鋁,只有比熱是鋁>鋯。
逐選項分析
A✕ 陷阱
錯誤。氧化鋯具有相變增韌(t→m transformation toughening)特性,斷裂韌性約 9-10 MPa·m^0.5,遠高於氧化鋁的 3-4 MPa·m^0.5,故韌性是氧化鋯>氧化鋁。
B✕
錯誤。氧化鋯熱膨脹係數約 10-11 ×10⁻⁶/°C,氧化鋁約 7-8 ×10⁻⁶/°C,故熱膨脹係數為氧化鋯>氧化鋁。
C✕ 陷阱
錯誤。氧化鋯彎曲強度約 900-1200 MPa,氧化鋁約 400-600 MPa,彎曲強度是氧化鋯>氧化鋁,這也是氧化鋯能用於後牙長跨距橋的原因。
D✓ 正確
正確。氧化鋁比熱約 0.88 J/g·K,氧化鋯約 0.40-0.46 J/g·K,氧化鋁比熱較高,升溫所需熱量較多,故比熱為氧化鋁>氧化鋯。
氧化鋁 vs 氧化鋯 性質比較
| 性質 | 氧化鋁 Al₂O₃ | 氧化鋯 ZrO₂ | 誰大 |
|---|
| 韌性 (MPa·m^0.5) | 3-4 | 9-10 | 鋯>鋁 |
| 彎曲強度 (MPa) | 400-600 | 900-1200 | 鋯>鋁 |
| 熱膨脹係數 (×10⁻⁶/°C) | 7-8 | 10-11 | 鋯>鋁 |
| 比熱 (J/g·K) | 約 0.88 | 約 0.45 | 鋁>鋯 |
考生常誤以為「氧化鋁較硬較老牌 = 機械性質較好」,但實際上氧化鋯因相變增韌機制,在韌性、彎曲強度上全面勝出。本題唯一氧化鋁>氧化鋯的項目是『比熱』這個容易被忽略的熱學性質。
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