科目コード |
科 目 名 |
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3124 |
無機材料工学U: Inorganic Materials Engineering U |
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教 官 名 |
西野 順也 : NISHINO Junya |
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学年 |
単位・時間 |
科目区分 |
授業形態 |
学修単位 |
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5C |
1・100分 |
必修 |
講義・後期 |
○ |
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授業概要 |
無機材料は、生活・産業に使用されている様々な機器や生産設備に組み込まれ、快適で効率的な社会を支えている。機能材料は、バイオ、情報とともに今日の先端技術を支える三本柱の一つである。本科目では、身近で重要なものや話題性のある無機材料を選び、その機能を電子・原子レベルで理解し、材料の製造法及び応用製品の概要について説明する。 |
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到 達 目 標 |
評 価 方 法 |
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(1)
材料の性質や機能を分子・原子レベルで理解し、その機能を説明できること。 |
評価方法は、@中間試験、A期末試験、B自学自習とする。評価基準は、@40%、A40%、B20%とする。自学自習は、レポート、小テストで評価する。 |
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(2)
材料を用いた電子・情報・計測・制御などの応用機器の仕組みと応用分野が説明できること。 |
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(3)
材料の様々な製造法を修得し、材料設計の基本が説明できること。 |
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学習・教育目標 |
(C)@ |
JABEE基準1(1) |
(d)−(1)−B |
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後 期 |
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授 業 計 画 |
回 |
項 目 |
内 容 |
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ニューガラス |
ガラスの基本的性質を理解し、最近の新しいガラスである特殊な光学的・電気的・機械的機能を有するガラスの性質・製造法・応用について学ぶ。 |
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第1 |
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ニューカーボン |
炭素材料は、微粒子、繊維、ダイヤモンドなど特殊な形状と機能を有する。炭素材料の構造、性質、合成法、応用例を紹介する。 |
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第2 |
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無機繊維 |
ガラス繊維や炭素繊維の構造、製造方法や性質について学ぶ。 |
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第3 |
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アモルファスシリコン |
太陽電池で知られるアモルフォスシリコンの性質、製法、太陽電池の基本構成を説明する。 |
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第4 |
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超伝導材料 |
酸化物系セラミックスが超伝導現象を示すことが発見され、無機の固体電解質や磁性、誘電材料の分野が飛躍的な発展を遂げた。酸化物系超伝導体の構造及びその応用例について学ぶ。 |
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第5 |
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誘電体 |
誘電現象を利用した温度・圧力・電気などの検知器・制御器・発信器は生活・産業・医療などの多数の分野で活躍している。誘電現象および誘電機能材料の結晶構造、その応用例を学ぶ。 |
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第6 |
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固体電解質 |
固体電解質の結晶構造とイオンの移動現象を理解し、ガス検知器、燃料電池などの応用例を紹介する。 |
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第7 |
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中間まとめ |
中間まとめとして試験を実施する。 |
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第8 |
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磁性材料 |
磁石は電動機、音響機器、通信・計測・制御機器など広く生活・産業に使用されている。磁性材料の性質、結晶構造、応用例を学習する。 |
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第9 |
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発光材料 |
昔蛍光体、発光ダイオード、レーザーなどの原理を理解し、蛍光灯、ブラウン管、複写用光源ランプ、レーザーなどの応用例を紹介する。 |
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第10 |
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光ファイバー |
多結晶体は、単結晶体を焼結してつくられる。焼結現象を理解し、いくつかの焼結法とそのプロセスと装置を紹介する。 |
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第11 |
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水素吸蔵合金 |
水素貯蔵やニッケル水素電池について学ぶ。 |
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第12 |
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材料を作るための基礎技術(1) |
無機材料をつくる基礎技術として、原料の高純度化や単結晶の育成、焼成が必要となる。それらの代表的な技術を紹介る。 |
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第13 |
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材料を作るための基礎技術(2) |
アモルファスや薄膜、超微粒子など今日の先端無機材料を支える基礎技術について学ぶ。 |
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第14 |
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まとめ |
全体の学習事項のまとめを行う。また授業評価アンケートを行う。 |
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第15 |
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関連科目 |
無機化学、物理化学、機器分析 |
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教 科 書 |
入門 無機材料(塩川二郎・化学同人) |
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参 考 書 |
物質科学入門(渡邊正義・化学同人) |
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授業評価・理解度 |
最終回に授業評価アンケートを行う。 |
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副担当教員 |
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備 考 |
PowerPoint 、プリントを併用して講義を行う。 |
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