材料科学
 Materials Science
 担当教員:上原 拓也(UEHARA Takuya)
 担当教員の所属:大学院理工学研究科(工学系)機械システム工学分野
 開講学年:3年  開講学期:前期  単位数:2単位  開講形態:講義
 開講対象:機械システム工学科  科目区分:専門科目・選択 
【授業の目的】
材料のもつ様々な特性を,物理・化学的な本質から理解する素養を身につける.材料のもつ様々な巨視的(マクロな)現象や性質を,材料の微視的(ミクロな)構成要素(例えば原子・分子)の挙動から理解する.機械材料としてよく用いられる金属材料を,原子や結晶粒の集合体として捉え,材料が示す特性や挙動を微視構造との関連において理解する.単に工業材料の種類や特徴を憶えるのではなく,その特性の発現原理を理解することによって,新材料の開発にも役立つ基礎知識を習得することを目的とする.

【授業の到達目標】
材料の本質を正しく理解するために,以下の目標をもって学習する.(1) 材料の巨視的な特性を,原子レベルの微視的な観点から考える素養を修得する.(2) 主な結晶構造の特徴を理解し,表記方法を習得する.(3) 結晶材料中に存在する欠陥の種類を学び,材料の変形および力学特性への影響を理解する.(4) 合金構造や原子拡散の原理を理解する.

【授業概要(キーワード)】
原子・分子,結晶構造,ミラー指数,結晶欠陥,転位,拡散

【科目の位置付け】
機械システム工学科の学習・教育目標「(H)実践的機械工学」を養成する科目である.

【授業計画】
・授業の方法
90分の講義を15回行う.
・日程
第1週 材料科学と工学
第2-4週 原子間力と原子間ポテンシャル
第5-7週 結晶構造の種類と表記方法
第8週 ここまでのまとめと中間試験
第9-12週 結晶欠陥の種類と材料特性への影響
第13-14週 原子拡散
第15週 まとめと期末試験

【学習の方法】
・受講のあり方
講義を聴きながら自分のノートを作成し,知識を深める.単に黒板を写すだけでなく,話の内容を理解し,考え方を自分のものとする.
・授業時間外学習へのアドバイス
・予習
前回の講義を受け,次の講義で説明されるテキストの該当箇所に目を通しておくこと.
・復習
講義内容について,テキストや参考書を読んで復習し,理解できない点は図書やインターネットを用いて調べ,それでもわからない点は友人や教員に質問し,解決すること.

【成績の評価】
・基準
材料科学に関する概念や用語を正しく理解ていることを合格基準とする.
・方法
筆記試験(中間試験と期末試験)の結果を80%,演習課題の提出状況などを20%として評価する.

【テキスト・参考書】
テキスト:W.D.キャリスター著,入戸野 修 監訳,「材料の科学と工学 [1] 材料の微細構造」,培風館.
参考書:W.D.キャリスター著,入戸野 修 監訳,「材料の科学と工学 [2] 金属材料の力学的性質」,培風館.

【その他】
・学生へのメッセージ
常に疑問と好奇心をもって学習してほしい.身の回りにある機械・構造物や,新聞・ニュースで目にする技術解説,事故原因など,材料に関わる情報に関心をもって接してほしい.
・オフィス・アワー
木曜日 16:00~17:00

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