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現在位置: ホーム ja シラバス(2020年度) 工学部 物理工学科 材料基礎学2(エネ)

材料基礎学2(エネ)

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科目ナンバリング
  • U-ENG25 35154 LJ75
開講年度・開講期 2020・前期
単位数 2 単位
授業形態 講義
対象学生 学部生
使用言語 日本語
曜時限 水2
教員
  • 奥村 英之(エネルギー科学研究科 准教授)
授業の概要・目的 エネルギーや環境問題、様々な工学・応用科学・物理化学など、幅広い学術領域の基礎学問とも考えられる材料科学(マテリアルズ・サイエンス)について、その基礎から応用まで、演習も含めてその意義が理解出来るよう講術する。講義では日本語だけでなく英語も多用し、アメリカと日本での材料科学へのアプローチの違いなども含め、如何に多くの学術分野がその基礎において材料科学工学(MSE)と関連しているか、などについても講義内容と適宜対照しながらその重要性について講述する。

各講義は日米の大学において大変評価の高い『Materials Science and Engineering (材料科学工学)』[W.D.Callister/ D.G.Rethwisch (カリスター/レスウィッシュ)著]を教科書として用い、その内容に準拠しながら板書及びハンドアウトを中心に講述する。講義内容の理解度を深めるため、隔週程度でテキスト章末の例題から幾つか重要な課題を選択、レポート課題として提出することにより、材料科学の本質的な意義の理解を確認する。
到達目標 材料科学に関する幅広い知識を獲得するとともに、自分の力で考え新しい情報を発見し、学問としての材料科学の意義を理解できる能力を身につける。具体的には、材料の構造、欠陥、拡散、状態図、相変態、熱処理、電気的・磁気的・光学的特性など、材料科学の分野において基礎となる事項の習得を通して、将来、あらゆる工学・科学・物理化学分野において学問を追求できる力量やその背景となる学理、また研究を自分で遂行する上で必要な力量を身に付ける。また英文を独力で読み、自分で考えることの大切さを理解し、またその能力を習得する。
授業計画と内容 固体の構造[3回]:
・原子間力と結晶結合 ・結晶構造、原子半径と原子体積,相安定性 ・合金の構造(幾何学構造,原子配置)と特性

格子欠陥と拡散現象[2回]:
・点欠陥と原子空孔 ・転位 ・界面欠陥と結晶粒界 ・拡散の現象論:Fickの第一法則と第二法則 ・拡散の微視的描像:原子の拡散過程 ・材料における拡散

状態図と微細組織[2回]:
・種々の2元系平衡状態図 ・ギブスの相律 ・てこの原理

金属の熱処理と相変態[2回]:
・核生成と成長 ・反応速度論 ・合金の熱処理と組織制御

セラミックの基礎[1回]: ・セラミック材料の構造と特性
ポリマーの基礎[1回]: ・ポリマー分子構造と特性

材料の物理的特性[3回]:
・電気的特性 ・熱的特性 ・磁気的特性 ・光学的特性

総合的復習とまとめ[1回]:・学習到達度の総合的確認 ・材料科学まとめ
成績評価の方法・観点 期末に行う筆記試験の結果を基礎に、レポート課題の達成度、平常点(授業への積極的参加)を加味して総合的に評価する。

・レポート(30%)
・授業への積極的参加(20%)
・期末試験(50%)」
履修要件 大学初級程度の英語読解能力が必要。 材料基礎学1の事前履修が望ましい。
授業外学習(予習・復習)等 教科書の指定された箇所の予習・復習が必要。
教科書
  • Materials Science And Engineering, W.D.Callister / D.G.Rethwisch, (John Wiley and Sons Inc), ISBN:1118319222 又は978-1118319222
参考書等
  • D. R. Askeland and P. P. Phule:「The Science and Engineering of Materials」(Thomson Learning), P. G. シュウモン「固体内の拡散」(コロナ社) isbn{}{4339042919} 坂田亮「物性科学」(培風館) isbn{}{4563034460}