民國111年 高考三級 材料工程 材料性質考古題

民國111年 高考三級 材料工程 材料性質收錄考選部官方試題,共 5 題可線上瀏覽,考選部未公告本科目答案。

官方資料

題目與答案

第1題

GaN 為一直接能隙半導體: 請分別說明能隙以及直接能隙的定義。(10 分) 請定義室溫下的GaN、絕對零度時的金屬、室溫下的金屬,此三種材 料的費米能階,並指出其在能帶圖中的位置。(15 分) GaN 可用於製作藍光二極體,請說明發光二極體的發光機制。(5 分)

第2題

早期的實驗指出,金屬材料的熱導率 與電導率 可以一個簡單關係式 描述, ఑ ఙ= ܮܶ,L 為Lorenz number,T 為溫度。請寫出L 的理論數值 及單位。(4 分) 實際上,L 的數值並非定值,與溫度及材料有關。請分別說明理想純金 屬以及含有缺陷的金屬,此兩種材料的L 數值隨溫度變化的趨勢。(6 分)

第3題

請說明熱容的定義。(3 分) Ag 的莫耳質量為107.9(g/mol),德拜溫度(Debye temperature)為 230 K,請寫出室溫下Ag 的定壓比熱容為何? (計算至小數點下第三位)(5 分) 室溫下,Polyethylene 與Ag 的定壓比熱容數值何者較高?請說明原因。 (7 分)

第4題

結晶陶瓷具有很高的脆性,請說明原因。(9 分) 請比較結晶陶瓷與非晶陶瓷的塑性變形機制。(6 分) 試畫出結晶性和非晶性材料的比體積與溫度的關係圖,並標示出熔點 及玻璃轉換溫度。(10 分)

第5題

低碳鋼之拉伸曲線會出現上下降伏點(不規則降伏),請說明: 上降伏點、下降伏點及呂德帶(Lüders band)之成因。(15 分) 請說明如何消除呂德帶,即伸張應變紋。(5 分)