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シラバス基本情報

開講年度 2008 年度
授業科目名称 材料科学および演習
よみがな ざいりょうかがくおよびえんしゅう
英語表記 Materials Science and Exercises
対象学生・科目区分 工学部機械工学科・基礎教育・・2年次
開講学期・単位数等 後期・選択科目・2.5単位
開放科目 開放しない
担当教員 高橋 裕(工学部機械工学科)

授業内容・授業計画

授業形態 講義,演習
キーワード・テーマ atom, molecule, chemical bond, crystal structure, X-ray, crystal defects, point defect, dislocation, grainboundary, interace, crack, fracture, rate theory, non equilibrium, diffusion, solidification
授業の目的・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。
学生の到達目標 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習得に役立つ。
本学教育目標との関連 「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%
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
教科書、参考書 教科書:材料科学1(訳 井形,堂山,岡村)培風館
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
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 機械材料及び演習での状態図に関連する箇所は既知として授業を進める。
授業計画・学習の内容と課題
学習内容 学習課題(予習・復習)
以下の3大項目に関して、教科書に沿って進める。

第1~5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6~9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10~14回 反応速度
反応速度論, 拡散, 相変態の速度論, 非平衡凝固
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さぼる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。

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