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108年公務人員高等考試三級考試試題
類科：
材料工程
科目：
物理冶金
考試時間：2小時 座號：
※注意： 禁止使用電子計算器。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
本科目得以本國文字或英文作答。
代號：27760
頁次：1
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一、對一 FCC 單晶沿著[123]方位施力拉伸，則那一個滑移系統（slip system）
會優先產生滑移？若改沿著[110]方位施力拉伸，則會是那些滑移系統
優先產生滑移？（10 分）
在FCC 晶體(1
11)平面中，有一 1/2[110]全差排（total dislocation）可
分解成那一對 1/6<112> 部分差排（partial dislocation）？證明此對部
分差排的能量低於全差排；解釋此對部分差排為何會維持大略固定的
間距？（15 分）
二、繪圖並說明克肯岱爾效應（Kirkendall effect），並說明此效應為何可以
做為置換型擴散（substitutional diffusion）是空位（vacancy）擴散的
機制。（10 分）
舉例說明如何利用馬他諾法（Matano method）求得會隨成分而變的本
質擴散係數（intrinsic diffusivity）DA與DB。（15 分）
提示：費克擴散第二定律為：
}]{[ x
N
DNDN
xt
NA
BAAB
A
∂
∂
+
∂
∂
=
∂
∂
其中 NA與NB是A與 B原子的原子分率，DA與DB是A與B原子的
本質擴散係數（intrinsic diffusion coefficient），t是時間，x是位置。
三、
繪圖並說明FCC的(111)平面上的1/6[112
]雙晶化差排（twinning dislocation）
四、說明共析碳鋼（eutectoid carbon steel）得到波來鐵（pearlite）、變韌鐵
如何產生 5層原子面厚度的鏡面對稱雙晶，再計算其雙晶剪移量。（11 分）
In-Tl 與Fe-Ni 都可以從 FCC 晶體結構變成麻田散體（martensite），
比較其麻田散相變化的差異（共 7項）。（14 分）
（bainite）、麻田散鐵（martensite）的熱處理步驟，繪圖並說明其微結構
特徵，再比較並解釋其硬度、韌性的差異。（25 分）