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現在位置: ホーム ja シラバス(2020年度) エネルギー科学研究科 エネルギー変換科学専攻 エネルギー変換材料学

エネルギー変換材料学

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科目ナンバリング
  • G-ENE03 63351 LJ75
  • G-ENE03 63351 LJ77
開講年度・開講期 2020・前期
単位数 2 単位
授業形態 講義
配当学年 修士
対象学生 大学院生
使用言語 日本語
曜時限 月3
教員
  • 森下 和功(エネルギー理工学研究所 准教授)
授業の概要・目的 構造材料に課せられる重要な材料要件である材料強度について、原子レベルでの材料強度支配因子や材料変形挙動の理解および材料強度の経年変化のメカニズムについて講義する。
到達目標 構造材料の材料強度について、原子レベルでの材料強度支配因子や材料変形挙動の理解および材料強度の経年変化のメカニズムについて理解する。転位の運動に伴う原子の移動と強度との相関について理解する。運動転位と塑性変形のかかわりを半定量的に表す手法について学ぶ。合金の平衡状態図から組織を予測し、材料強度と組織相関について考察する。非平衡状態で存在する格子欠陥について学び、それらが材料強度に及ぼす影響について理解する。原子の拡散や相変態による材料挙動変化について学ぶ。特に、強度特性や破壊挙動に及ぼす影響について理解する。
授業計画と内容 以下の課題について14回の授業と1回のフィードバック授業を実施する。
1.材料強度学序論(1回)
 強度特性、評価試験法、変形・破壊の基礎を概説する。
2. 材料の熱力学と強度特性(7回)
 (1)固体の熱力学と状態図:固体の状態変化に関する熱力学的な記述法を習得し、
熱力学法則、ギブスエネルギーと化学ポテンシャル、状態図を理解する。
(2)材料の非平衡熱力学:材料内で起こる非平衡欠陥の反応に関する熱力学を学び、
その反応速度論的な記述法を理解する。
(3)材料組織と強度特性:材料組織の形成過程に関する微視的および巨視的理解を
深めるとともに,材料ミクロ構造とマクロ強度特性の相関に関して学ぶ。
3. 変形・破壊挙動(6回)
 (1)強度特性支配因子:材料の強度特性を決めている組織学的な支配因子について述
 べ、強化に効果的な材料組織の形成方法について解説する。
 (2)強度特性の経年変化:使用期間中に生じる材料強度変化(劣化)の現象を示し、
 その劣化現象の原因(メカニズム)について述べる。
 (3)材料組織変化:上記のメカニズムに関連し、原子の拡散や相変化について述べる。
4.フィードバック授業(1回)
成績評価の方法・観点 講義への出席回数と小テストの成績により評価する。
履修要件 特になし
授業外学習(予習・復習)等 配布された資料を用いて復習を行う。
教科書
  • プリントを配布する。
参考書等
  • 講座・現代の金属学 材料編3 材料強度の原子論, 日本金属学会, (日本金属学会),
  • Elements of Materials Scienece and Engineering, L.H. Van Vlack, (Addison-Wesley PC),