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科目の基本情報

開講年度 2017 年度
開講区分 工学部機械工学科 ・基礎教育
受講対象学生 学部(学士課程) : 2年次
選択・必修 選択
学科選択
授業科目名 材料科学および演習
ざいりょうかがくおよびえんしゅう
Materials Science and Exercises
単位数 2.5 単位
受講対象学生
選択・必修
授業科目名
単位数 単位
他学部・他研究科からの受講
市民開放授業 市民開放授業ではない
開講学期

後期

開講時間 金曜日 2, 3, 4時限
開講場所

担当教員 高橋 裕(工学研究科機械工学専攻)

TAKAHASHI, Yutaka

学習の目的と方法

授業の概要 機械加工においてはあらゆる物質が対象となる。これらを巧く加工し、利用するためには相手の性質を熟知する必要がある。本講義では材料の性質を発現させる原理を原子・分子レベルの結合から説明する。これらが集合することで我々が目に見える物質となるが、特性にはその結合の性質が色濃く反映される。しかし、格子欠陥の存在も見逃せず、時には巨視的な性質をも変えてしまうことがある。材料を使う観点からは両刃の剣であることを認識する必要がある。最後に、材料の時間的変化を予測するための「反応速度論」の考え方について説明する。
学習の目的 加工の対象となる材料の基本的な性質をイメージできるようになる。
学習の到達目標 材料の大まかな性質を知ることができ、これ以後に開講される機械材料関連および加工関連の知識の前提を習得できる。
ディプロマ・ポリシー
○ 学科・コース等の教育目標
○ JABEE 関連項目

○ 全学の教育目標
感じる力
  •  感性
  •  共感
  •  倫理観
  •  モチベーション
  •  主体的学習力
  •  心身の健康に対する意識
考える力
  • ○幅広い教養
  •  専門知識・技術
  • ○論理的思考力
  •  課題探求力
  •  問題解決力
  • ○批判的思考力
コミュニケーション力
  •  情報受発信力
  •  討論・対話力
  •  指導力・協調性
  •  社会人としての態度
  •  実践外国語力
生きる力
  •  感じる力、考える力、コミュニケーション力を総合した力

「感じる力」= 30%、「考える力」= 60%、「生きる力」= 10%、「コミュニケーション力」= 0%

授業の方法 講義 演習

授業の特徴

教科書 材料科学1(訳 井形,堂山,岡村)培風館
参考書 特になし
成績評価方法と基準 期末試験100%
オフィスアワー 開講曜日にあわせて、
毎週金曜日13:00~14:00 合同棟2F 7206室
受講要件 特になし
予め履修が望ましい科目 化学I
発展科目 特になし
授業改善への工夫 プロジェクターで教科書の図面を表示し、視覚的にわかりやすくする。教科書に沿った内容であるため、板書はメモ程度ので用いるが、話す内容が早くならない役目もある。
その他 工業熱力学及び演習と機械材料及び演習での内容は既知として授業を進める。

授業計画

キーワード 原子, 分子, 化学結合, 結晶構造, X線, 格子欠陥, 点欠陥, 転位, 粒界, 界面, クラック, 破壊, 速度論, 非平衡, 拡散, 凝固
Key Word(s) atom, molecule, chemical bond, crystal structure, X-ray, crystal defects, point defect, dislocation, grainboundary, interace, crack, fracture, rate theory, non equilibrium, diffusion, solidification
学習内容 以下の3大項目に関して、教科書に沿って進める。

第1~6回 完全固体の構造
原子中の電子, 原子・分子間の結合, 結晶構造, 結晶構造解析

第7~9回 不完全固体の構造
格子欠陥と材料の性質, 点欠陥, 転位, 粒界と界面, バルク欠陥と破壊

第11~15回 材料熱力学と反応速度
相平衡, 反応速度論, 拡散, 相変態の速度論

第16回 定期試験
学習課題(予習・復習) 予習は特に必要ないが、復習に力を入れること。授業の前半部は高校の化学の延長のように感じるせいか復習をやっていない傾向が例年みられる、しかし、中盤から後半部は今までの知識では太刀打ちできない新規の項目なので、その理解にはおさらいが必要である。
ナンバリングコード(試行) EN-PROC-2

※最初の2文字は開講主体、続く4文字は分野、最後の数字は開講レベルを表します。 ナンバリングコード一覧表はこちら


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