機械材料Ⅱ（林版）第9章課本習題

1. 第 9 章 常用之非鐵金屬材料 17
第 9 章 常用之非鐵金屬材料
一 相關知識補充
1. 銅器如何保養
銅器（銅壺、銅火鍋、銅盤、銅檯燈、銅質工藝品等）是人們常見的生活器
具，下面介紹幾種簡便保養方法。
(1) 銅器變得黯然無光時，可以敷上蜂蜜，並用乾布擦拭。
(2) 銅器長銅綠時，可用檸檬汁加鹽反復擦拭。也可用布蘸煤油擦一遍，再
用牙膏粉擦拭。如果想使銅器發亮，還可用包香煙的錫紙或用木屑加些
食鹽擦拭。
(3) 日常保護主要是防止微生物和氧化物的汙染，可以在清潔乾燥的銅器上
打石蠟，使之隔絕空氣，有利於銅器的保存。
2. 鋁器如何保養
(1) 鋁製品內不要長期存放醬、醋、鹽以及其他酸、鹼性物品，以免對鋁都
有腐蝕作用。
(2) 新鋁鍋第一次使用時最好先熬粥，勿先燒水和蒸饅頭，以免鋁和水中的
鐵、鹽會發生化學反應而變成黑色，雖無害健康，但影響美觀。
(3) 若長期不使用須放在乾燥之處，並可在鋁製品的外面塗上一層食用油以
隔絕空氣預防腐蝕。
(4) 有了汙垢的鋁鍋，可用布或者棉花沾上糊狀的去汙粉（可加點肥皂水）
在鋁鍋上擦拭即可。
(5) 拌雞蛋不要在鋁器裡攪拌，最好是在瓷製器皿裡攪拌。否則一遇雞蛋汁液就
會發生化學反應，使蛋清變為灰色，使蛋黃變為綠色，食用後還對人體不利。

2. 18 第 9 章 常用之非鐵金屬材料
二 隨 堂 練 習
9－1 銅及銅合金
（ D ）1. 下列關於銅的敘述，何者有誤？ (A)呈紫紅色光澤的金屬 (B)
純銅俗稱紅銅 (C)自然銅礦的儲量少 (D)世界上 80％以上的銅
是從氧化銅礦精煉出來的。
解析：自然銅及氧化銅的儲量少，世界上 80％以上的銅是從硫化
銅礦精煉出來的。
（ C ）2. 下列關於銅的敘述，何者有誤？ (A)是一種化學元素，為一種過
渡金屬 (B)為熱與電 的良導體 (C)純銅的 延展性比 金與銀佳
(D)質地柔軟而堅韌，但強度不大。
解析：純銅的延展性僅次於金與銀。
（ B ）3. 下列關於銅的敘述，何者有誤？ (A)黃銅是銅、鋅合金 (B)鏡銅
是銅、銀合金 (C)白銅是銅、鎳合金 (D)青銅是銅、錫合金。
解析：鏡銅成分為銅占
2
3
、錫占
1
3
。
（ A ）4. 七三黃銅的合金含量是 (A)銅量約為 70％，鋅約 30％ (B)銅量
約為 30％，鋅約 70％ (C)銅量約為 70％，錫約 30％ (D)銅量約
為 30％，錫約 70％。
解析：七三黃銅含銅量約為 70％，鋅約 30％，展性大。
（ A ）5. 鑄造砲身的砲銅含錫量為 (A)10％ (B)20％ (C)30％ (D)40％。
解析：以含錫 10％左右的青銅鑄造砲身俗稱砲銅。
（ B ）6. 享有色金屬彈性王美譽的是何種銅合金？ (A)磷青銅 (B)鈹銅
合金 (C)結構白銅 (D)電工白銅。
解析：鈹銅合金享有色金屬彈性王美譽。

3. 第 9 章 常用之非鐵金屬材料 19
9－2 鋁及鋁合金
（ B ）7. 地球上以何種金屬元素存量最多？ (A)銅礦 (B)鋁礦 (C)鐵礦
(D)金礦。
（ A ）8. 下列何者的導電度最差？ (A)鋁 (B)銀 (C)銅 (D)金。
（ B ）9. 下列鋁的機械性質敘述，何者有誤？ (A)鋁的純度愈高，其抗拉
強度愈小 (B)鋁的純度愈高，伸長率愈小 (C)常溫加工的鋁容易
產生加工硬化 (D)常溫加工的鋁，使強度與硬度增加，但伸長率
降低。
解析：鋁的純度愈高，伸長率愈大。
（ B ）10. 在鑄造鋁合金中品種最多、用量最大的合金為 (A)鋁銅系合金
(B)鋁矽系合金 (C)鋁鎂系合金 (D)鋁銅鎂鎳系合金。
（ A ）11. 杜拉鋁合金主要合金元素為 (A)鋁、銅、鎂、錳 (B)鋁、銅、鉻、
矽 (C)鋁、鉻、鎂、錳 (D)鋁、鉻、鎂、矽。
解析：杜拉鋁合金主要合金元素為鋁、銅、鎂、錳。
（ A ）12. 鋁合金之固溶處理從高溫冷卻時，為得到過飽和固溶體最大的析
出量，冷卻速度需夠快，最常用的淬火液是 (A)冷水 (B)熱水
(C)沸水 (D)冰水。
解析：最常用的淬火液為冷水，溫度在 160℃左右回火，可加速進
行硬化作用，稱為人工時效。
9－3 鉛、錫、鋅及其合金
（ C ）13. 下列鉛性質的敘述何者有誤？ (A)柔軟、延展性強 (B)鉛本色為
色澤光亮的帶藍銀白色 (C)硬度小（為 HB1.5）的輕金屬 (D)容
易氧化呈現灰黑色的氧化鉛。
解析：硬度小（HB1.5）的重金屬。
（ B ）14. 用於製造顏料和油漆的鉛黃原料為 (A)鹼式碳酸鉛 (B)一氧化
鉛 (C)四氧化三鉛 (D)過氧化鉛。
解析：鉛黃原料為一氧化鉛（PbO）。

4. 20 第 9 章 常用之非鐵金屬材料
（ C ）15. 用來製造防鏽原料的鉛丹原料為 (A)鹼式碳酸鉛 (B)一氧化鉛
(C)四氧化三鉛 (D)過氧化鉛。
解析：製造防鏽原料的鉛丹原料為四氧化三鉛（Pb3O4）。
（ A ）16. 馬口鐵主要是鍍上何種金屬的鐵皮？ (A)錫 (B)鋅 (C)鉛 (D)鎳。
（ A ）17. 下列鋅基壓鑄合金敘述何者有誤？ (A)合金熔點高 (B)流動性
佳 (C)耐腐蝕性佳 (D)主要金屬組成為鋁、銅、鎂與鋅。
解析：合金熔點低。
（ B ）18. 白鐵皮主要是鍍上何種金屬的鐵皮？ (A)錫 (B)鋅 (C)鉛 (D)鎳。
解析：常見鋅板為鍍鋅鐵皮即稱白鐵皮。
9－4 其他
（ D ）19. 下列關於金的敘述，何者有誤？ (A)純金為亮黃色貴金屬 (B)
室溫下為柔軟固體 (C)金屬中延性及展性最高 (D)一克金可拉
伸為長度 2×105
m。
解析：一克金可拉伸為長度 2×103
m。
（ C ）20. 白金之合金元素為 (A)金、鎳、銀、銅 (B)金、鎳、鉻、銅 (C)
金、鎳、銅、鋅 (D)金、鎳、銀、鈷。
解析：白金的合金元素為金、鎳、銅、鋅。
（ B ）21. 1 公克銀可拉伸成多少公尺之銀線？ (A)1.8×102
m (B)1.8×
103
m (C)1.8×104
m (D)1.8×105
m。
（ A ）22. 用於鑄造銀幣一般採用何種合金？ (A)銀銅合金 (B)銀汞合金
(C)銀鋅合金 (D)銀銅鋅合金。
（ D ）23. 白銅是指何種金屬元素所製成的合金？ (A)鎳與鉛 (B)鎳與錫
(C)鎳與鋅 (D)鎳與銅。
（ A ）24. 用於筆記型電腦外殼、相機外殼等製品是何種合金？ (A)鎂鋁合
金 (B)鎂錳合金 (C)鎂鈦合金 (D)鈦錳合金。

5. 第 9 章 常用之非鐵金屬材料 21
9-1
（ C ）25. 被美譽為「太空金屬」是指何種金屬？ (A)鎂 (B)鋁 (C)鈦 (D)
鉻。
三 自 我 評 量
一、選擇題 題前標註＊，表示進階題
（ D ）1. 下列何者屬於氧化銅礦？ (A)黃銅礦 (B)輝銅礦 (C)硫砷銅礦
(D)赤銅礦。
（ A ）2. 槍砲的彈殼是採用何種黃銅合金？ (A)七三黃銅 (B)六四黃銅
(C)二一黃銅 (D)五五黃銅。
（ B ）3. 孟慈合金是何種黃銅合金？ (A)七三黃銅 (B)六四黃銅 (C)二
一黃銅 (D)五五黃銅。
解析：含銅 60％及鋅 40％之黃銅又稱為孟慈合金。
（ A ）4. 硬幣用青銅的含錫量為 (A)4～10％ (B)10～16％ (C)16～22％
(D)22～30％。
＊（ C ）5. 下列銅顏色的敘述，何者有誤？ (A)純銅呈紫紅色光澤的金屬
(B)含鋅量 18～20％呈紅黃色 (C)含鋅量 20～30％呈紫黃色 (D)
含鋅量 30～40％則呈金黃色。
解析：含鋅量 18～20％呈紅黃色；20～30％呈棕黃色；30～40％則
呈金黃色。
＊（ C ）6. 與純銅相比，下列青銅的敘述何者有誤？ (A)強度高且熔點低 (B)
鑄造性好 (C)切削性佳 (D)錫含量影響青銅的機械性質頗大。
解析：青銅比純銅切削性差，可加鉛改善。
＊（ C ）7. 下列對鋁青銅的敘述何者錯誤？ (A)強度高和耐磨性較黃銅、青
銅好 (B)鑄造性和熔接性比黃銅差 (C)加工性比黃銅佳 (D)用
於製造耐海水與耐酸性機件。
解析：加工性比黃銅差。

6. 22 第 9 章 常用之非鐵金屬材料
9-3
9-2 （ B ）8. 下列鋁性質的敘述，何者有誤？ (A)純鋁為銀白色金屬 (B)具毒
性 (C)質輕且富延展性 (D)是熱與電的良導體。
解析：不具毒性。
（ A ）9. 鋁的導電度約為同體積銅的幾倍？ (A)65％ (B)1.6 (C)85％
(D)1.2。
（ A ）10. 應用於食品罐頭容器如鋁質易開罐之耐蝕型鋁合金常為 (A)鋁錳
系合金 (B)鋁矽系合金 (C)鋁鎂系合金 (D)鋁銅鎂錳系合金。
解析：應用於食品罐頭容器如易開罐之耐蝕型鋁合金為鋁錳系合金。
（ B ）11. 鋁合金之退火溫度是加熱至幾℃後約 30 分至 1 小時，取出爐外空
冷（緩冷）？ (A)220℃ (B)340℃ (C)550℃ (D)850℃。
＊（ A ）12. 下列鋁熱銲的敘述，何者有誤？ (A)氧化鐵做為鋁熱劑 (B)鋁粉
與氧化鐵產生親合作用而生 1550℃高熱 (C)鋁粉易燃燒亦可製炸
藥 (D)可做鋼軌折斷處修補。
解析：鋁粉做為鋁熱劑。
＊（ B ）13. 下列鋁合金之時效處理敘述，何者有誤？ (A)在常溫時的析出硬
化過程較緩慢，稱為自然時效 (B)溫度在 760℃左右淬火，可加
速進行硬化作用，稱為人工時效 (C)藉時效而強化之現象，通稱
為時效硬化 (D)將淬火後所得的過飽和固溶體放置於恆溫中，使
其慢慢析出其析出物而造成性質上的變化，稱為時效處理。
解析：溫度在 160℃左右回火，可加速進行硬化作用，稱為人工時效。
（ B ）14. 伍德氏合金常作為保險絲之材料，組成為 (A)鉛、錫、鋅、鎘 (B)
鉛、錫、鉍、鎘 (C)鉛、錫、鉍、鋅 (D)鉛、鋅、鉍、鎘。
解析：伍德氏合金是鉛、錫、鉍、鎘之合金。
（ D ）15. 下列何者不屬於俗稱「五金」的貴金屬？ (A)鐵 (B)銅 (C)錫
(D)鋅。
解析：俗稱五金為金、銀、錫、銅、鐵。

7. 第 9 章 常用之非鐵金屬材料 23
9-4
＊（ B ）16. 下列錫性質的敘述，何者有誤？ (A)柔軟、延展性強 (B)有毒的
淡綠色金屬 (C)在空氣中不易氧化，受水的鏽蝕影響小 (D)當錫
棒被彎曲時可以聽到錫鳴聲音。
解析：無毒的銀白色金屬。
＊（ D ）17. 下列鋅性質的敘述，何者有誤？ (A)形、色類似鉛，故也稱為亞
鉛 (B)是一種青白色、光亮、具有反磁性的金屬 (C)常溫下鋅硬
而易碎，在 100～150℃下會變得有韌性 (D)在所有金屬中，鋅的
熔點和沸點相對較高。
解析： 在所有金屬中，鋅的熔點（420℃） 和沸點（900℃）相對
較低。
（ B ）18. 18K 純金之金純度為 (A)65％純金 (B)75％純金 (C)85％純金
(D)100％純金。
（ C ）19. 牙科所用如金牙冠及永久牙橋，其合金元素為 (A)金、鎳、銅 (B)
金、鉻、銅 (C)金、銀、銅 (D)金、銀、鈷。
解析：金含量為 92％、銀含量為 5％、銅含量為 3％。
（ A ）20. 做為硬銲之銀銲料一般採用何種合金？ (A)銀銅合金 (B)銀汞
合金 (C)銀鋅合金 (D)銀銅鋅合金。
（ D ）21. 常溫之熱膨脹係數近於零，可製標準尺、鐘擺等精密零件是指何
種合金？ (A)蒙納合金 (B)康史登銅 (C)Elinvar 彈性恆範鋼
(D)Invar 恆範鋼。
＊（ B ）22. 下列鈦合金材料特性的敘述，何者有誤？ (A)密度低、重量輕
(B)熱膨脹係數大、電阻係數低 (C)不導磁、低導熱率 (D)無毒性。
解析：熱膨脹係數小、電阻係數高。
＊（ B ）23. 下列銀的敘述，何者有誤？ (A)量少質軟、富延展性 (B)易受化
學藥品腐蝕，反光率極低 (C)純銀之導熱性與導電性為金屬之冠
(D)化學性質穩定，活躍性低。
解析：不易受化學藥品腐蝕，反光率極高。

8. 24 第 9 章 常用之非鐵金屬材料
二、簡答題
1. 請簡述黃銅與青銅之主要添加元素，並說明其影響。
答：(1) 黃銅：以鋅做為主要添加元素的銅、鋅合金，顏色為光亮的黃色或金黃
色，易加工。鋅含量影響黃銅的機械性質頗大，當鋅含量 30％時具有最
大的伸長率，超過時卻急速減少；當鋅含量 35～43％時具有最大的抗拉
強度；當鋅含量 40％以上時，硬度急速增大，一般金屬的硬度與抗拉強
度呈反比，黃銅亦不例外。然而黃銅的含鋅量 10～30％時，伸長率與抗
拉強度同時增大。
(2) 青銅：青銅是純銅加入錫的合金，古時代的青銅是黃色偏紅，因氧化而
呈現青灰，被稱為青銅。與純銅相比，青銅強度高且熔點低，鑄造性好，
耐磨且化學性質穩定，而錫含量影響青銅的機械性質頗大。
2. 請說明純鋁的性質與大部分純鋁的用途。
答：純鋁強度低，但延展性高；鋁的純度愈高，其耐蝕性愈高；若施以陽極氧化，
其耐蝕性更佳。大部分純鋁的用途為：(1)電力輸送線。(2)軋延或擠製產品。
(3)鋁粉與鋁熱劑。
3. 請說明鉛、錫與鋅的性質。
答：(1) 鉛（Pb）是柔軟、延展性強但硬度小（HB1.5）的重金屬（密度 11.34g/cm3
）。
鉛本色為色澤光亮的帶藍銀白色（青白色），但很容易氧化呈灰黑色的
氧化鉛。
(2) 錫（Sn）的密度 7.3g/cm3
，常溫下富有展性，為柔軟、高度結晶狀的銀
白色金屬；在空氣中不易氧化，受水的鏽蝕影響小，雖易被酸和鹼腐蝕，
但能抵抗有機酸的腐蝕，而且無毒。當錫棒被彎曲時，可以聽到錫鳴聲
音。
(3) 鋅（Zn）又稱為亞鉛，是一種青白色、光亮、具有反磁性的金屬。在常
溫下鋅是硬而易碎的，但在 100～150℃下會變得有韌性。當溫度超過
210℃時，鋅又重新變脆，可以用敲打來粉碎。在所有金屬中，鋅的熔
點（420℃）和沸點（900℃）相對較低。

9. 第 9 章 常用之非鐵金屬材料 25
4. 請說明鈦的用途。
答：(1) 工業：能源、化學、石化、海洋、航太工業之傳熱與耐熱系統零件，自
行車、汽機車零件（如螺絲、螺帽、彈簧）、手工具及各種精密零件配
件等。
(2) 醫療器材：人工關節（如骨頭、義肢）、植牙齒根等。
(3) 國防：軍用飛機噴射發動機鈦合金機盤和葉片、導彈及太空飛行器、火
箭殼體等。
(4) 民生工業：運動用具如高爾夫球頭、眼鏡架、餐具等。