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年度 2022年度 開講部局 工学部
講義コード K7555030 科目区分 専門教育科目
授業科目名 材料科学
授業科目名
(フリガナ)
ザイリヨウカガク
英文授業科目名 Materials Science
担当教員名 木原 伸一
担当教員名
(フリガナ)
キハラ シンイチ
開講キャンパス 東広島 開設期 2年次生   後期   4ターム
曜日・時限・講義室 (4T) 月3-4,水3-4:工116
授業の方法 講義 授業の方法
【詳細情報】
 
講義中心,板書多用 
単位 2.0 週時間   使用言語 B : 日本語・英語
学習の段階 2 : 初級レベル
学問分野(分野) 25 : 理工学
学問分野(分科) 08 : 化学工学
対象学生 第三類入学生または、化学工学プログラムの学生
授業のキーワード 金属材料、高分子材料、セラミック材料、結晶構造、材料特性 
教職専門科目   教科専門科目  
プログラムの中での
この授業科目の位置づけ
この科目は第三類の学生を対象とした専門科目であるが、専門細目分野「化学工学応用」にあたる。化学工学プログラムの学生に対しては学習・教育目標の「(C)化学および化学工学の基礎の確実な習得と応用力の養成 C1. 工学基礎に関する知識およびそれらを問題解決に利用できる能力の養成」に対応している。学習・教育目標の詳細については下記の関連URLを参照されたい。 
到達度評価
の評価項目
化学工学プログラム
(能力・技能)
・化学および化学工学の基礎の確実な習得と応用力の養成(C1)工学基礎 
授業の目標・概要等 材料科学の基礎として、工業材料である金属材料、高分子材料を中心に、組織構造と材料特性に関する「工学基礎」の教育を行う。対象とする物質は多種多様であるが、その基礎的考え方、基礎知識と能力を習得することを授業の目標とする。

なお、「知識・理解」,「能力・技能」の評価項目は、下記のとおりである。
(1) 原子・分子構造を理解し、その基本的な特徴を説明ができる。
(2) 結晶構造を理解し、構造決定方法を説明できる。
(3) Fe-C系平衡状態図を理解し、熱処理法を説明できる。
(4) 高分子の分子量分布およびその影響を説明できる。
(5) 高分子の力学物性の特徴を理解し説明できる。
(6) 高分子の熱物性の特徴を理解し説明できる。
(7) 物質特性を組み合わせる複合化プロセスと得られる材料特性との関係を理解できる。
 
授業計画 第1回 ガイダンス(工業材料)、物質の化学結合
第2回 結晶構造と完全性
第3回 結晶欠陥と非晶構造
第4回 拡散、機械的挙動
第5回 炭素鋼Fe-C系 相図
第6回 炭素鋼-冷却速度と組織,熱処理法と組織・性質
第7回 工業材料のまとめ 中間試験
第8回 高分子の形態 (1)高分子の分子量 (2)モノマー単位の配列
第9回 高分子の形態 (3)高分子鎖の形態
第10回 高分子の力学的性質 (1)温度と時間スケールで変わる力学的性質 (2)粘弾性
第11回 高分子の力学的性質 (3)ガラス転移 (4)エントロピー弾性
第12回 高分子の力学的性質 (5)ゴム弾性 (6)からみ合い
第13回 高分子の結晶 (1)高分子結晶の構造と融点、(2)結晶化度と微結晶サイズ
第14回 高分子複合材料
第15回 高分子の合成  (1)高分子化学工業 (2)ラジカル重合 (3) 重縮合
第16回 高分子材料のまとめ 期末試験

試験:中間試験(第6回終了後)と期末試験(第15回終了後)を予定している。
レポート:レポートを数回課すことを予定している(作成に20時間程度)。 
教科書・参考書等 講義形式(講義中心; 配布資料にて説明)
1)高分子関係のテキスト:渡辺順次編「分子から材料まで どんどんつながる高分子 断片的な知識を整理する」(丸善出版)
必要に応じて、資料配布する。
テキストは、生協で購入しておくことが望ましい。 
授業で使用する
メディア・機器等
 
【詳細情報】 テキスト,配付資料 
授業で取り入れる
学習手法
 
予習・復習への
アドバイス
材料科学は、総合科学であり、単一のテキストで網羅される学問ではない。本授業では講義資料は配布するが、ガイダンスで指示する参考図書も参照すること。第8回から第15回までの講義では主に、テキスト1)を使用する。各自予習復習に利用すること。授業の進行はテキストの順番に一部従っていないので注意してほしい。復習では、講義ノートの不足分や行間を図書館等で調べるなどし、理解を深める必要がある。講義に関連する内容について、物理化学のテキストで基礎を勉強していくとよい。ネットで検索しただけでは十分な情報は得られないことが多い。さらに講義時に課した演習や課題レポートを解き、理解を深める努力は必要である。課題は指示した日程の講義開始前に提出すること。 
履修上の注意
受講条件等
・原則として全ての授業に出席すること。授業の2/3を出席していない場合には試験を受けられないことがある。
・受講条件等
 この科目と共に履修した方がよい専門科目:材料力学 、物理化学、数値計算法、
 この科目が役立つ応用科目:化学装置設計・実習、化学工学実験、卒業論文
 
成績評価の基準等 「授業の目標」の到達度は中間試験、期末試験、レポートにより評価する。
中間試験(40%)、期末試験(40%)、小テスト・レポート提出・解答状況(20%)により100点満点で評価し、60点以上を合格とする。 
実務経験 有り  
実務経験の概要と
それに基づく授業内容
ポリマー成形加工の解析 
メッセージ ・オフィスアワーを設定しているので、積極的に利用されたい。オフィスアワーの時間は、授業においてアナウンスする。
 
その他 http://www.chemeng.hiroshima-u.ac.jp/


 
すべての授業科目において,授業改善アンケートを実施していますので,回答に協力してください。
回答に対しては教員からコメントを入力しており,今後の改善につなげていきます。 
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