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110年公務人員高等考試三級考試試題
類 科
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材料工程
科 目
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材料性質
考試時間
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2
小時
座號
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※注意：可以使用電子計算器。
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。
本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。
代號：
36370
頁次：
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一、請說明材料的機械性質中之強度（strength）、塑性（plasticity）、硬度
（hardness）、沖擊韌性（impact toughness）和疲勞（fatigue）之意義。（10
分）
二、產生差排（dislocation）所需的能量 Eb與博格斯向量（Burgers vector）
長度的平方成正比，亦即與|b|2成正比。這意味著最穩定或最低能量的
差排具有最小長度的|b|。請計算體心立方（body-centered cubic 或bcc）
金屬中，[110]差排能量 Eb,110 與[111]差排能量 Eb,111 的比值，亦即
Eb,110/Eb,111 =？（15 分）
三、圓柱形金屬拉伸試片的直徑為 10 毫米，標距（gage length）為 50 毫米。
拉伸試驗後，試片頸縮（necking）區的直徑為 7.5 毫米。計算面積縮小
的百分比和斷裂時的真實應變（true strain）。（15 分）
四、請說明何謂反磁性（diamagnetism）、順磁性（paramagnetism）、反鐵磁性
（antiferromagnetism ）、 鐵 磁 性 （ ferromagnetism ）、 陶 鐵 磁 性
（ferrimagnetism）物質。（15 分）
五、光入射到空氣-玻璃界面上的空氣中。如果玻璃的折射率n為1.65，設入射
角（incident angle）為θi，透射角（transmission angle）為θt。求當θt = ½θi
時，試問 cosθi或cos(θi/2)為多少？亦即cosθi或cos(θi/2)擇一回答，請取到
小數點第 3位。（提示：根據三角函數 sin 2a= 2 sin acos a）（15 分）
代號：
36370
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六、一金屬棒 M和塑膠棒 P在20C的無應力長度相等。如果每根棒承
受6×106Pa 的拉伸應力，求出兩根受力桿長度相等時的溫度。金屬
棒彈性係數為 EM= 70×109Pa，塑膠棒彈性係數為 EP= 2.8×109Pa，
金屬棒熱膨脹係數為
= 25 × 10 C-1，塑膠棒熱膨脹係數為
= 80 × 10 C-1。（15 分）
七、在浸入海水中的金屬樣品腐蝕測試期間，測得電流密度 I為0.90 A/m2。
請計算此金屬樣品每分鐘的重量損失和每 2年的厚度損失。假設此
金屬樣品的原子量為 55.85 g/mol，金屬離子的氧化價數為 2，金屬密
度= 7.87×106g/m3。（法拉第常數 F=96,500 C/mol）（15 分）