材料工学特論

学習内容の到達目標	設定	(専1)物理化学特論	(専1)複合材料工学	(専1)振動工学特論	(専1)機能性高分子材料	(専1)材料機能特論	(専1)エコマテリアル特論	(専1)応用システム特論	(専2)数値解析	(専2)生産加工学	(専2)機器分析論	(専2)薄膜工学
力の表し方(力学)
力は、大きさ、向き、作用する点によって表されることを理解し、適用できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
一点に作用する力の合成と分解を図で表現でき、合力と分力を計算できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
一点に作用する力のつりあい条件を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
力のモーメントと偶力(力学)
力のモーメントの意味を理解し、計算できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
偶力の意味を理解し、偶力のモーメントを計算できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
着力点が異なる力のつりあい条件を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
重心(力学)
重心の意味を理解し、平板および立体の重心位置を計算できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
速度と加速度(力学)
速度の意味を理解し、等速直線運動における時間と変位の関係を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
加速度の意味を理解し、等加速度運動における時間と速度・変位の関係を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
力と運動の法則(力学)
運動の第一法則(慣性の法則)を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
運動の第二法則を説明でき、力、質量および加速度の関係を運動方程式で表すことができる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
運動の第三法則(作用反作用の法則)を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
回転運動(力学)
周速度、角速度、回転速度の意味を理解し、計算できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
向心加速度、向心力、遠心力の意味を理解し、計算できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
仕事(力学)
仕事の意味を理解し、計算できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
てこ、滑車、斜面などを用いる場合の仕事を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
エネルギーと動力(力学)
エネルギーの意味と種類、エネルギー保存の法則を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
位置エネルギーと運動エネルギーを計算できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
動力の意味を理解し、計算できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
摩擦(力学)
すべり摩擦の意味を理解し、摩擦力と摩擦係数の関係を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
衝突(力学)
運動量および運動量保存の法則を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
剛体の運動(力学)
剛体の回転運動を運動方程式で表すことができる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
平板および立体の慣性モーメントを計算できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
応力とひずみ(力学)
荷重が作用した時の材料の変形を説明できる。	4	0	0	0	0	0	0	5	0	0	0	0
応力とひずみを説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	5	4	0	0	0
フックの法則を理解し、弾性係数を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	5	4	0	0	0
許容応力と安全率を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	5	4	0	0	0
引張と圧縮(力学)
両端固定棒や組合せ棒などの不静定問題について、応力を計算できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	4	0	0	0
線膨張係数の意味を理解し、熱応力を計算できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	3	0	0	0
引張荷重や圧縮荷重が作用する棒の応力や変形を計算できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
ねじり(力学)
ねじりを受ける丸棒のせん断ひずみとせん断応力を計算できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
丸棒および中空丸棒について、断面二次極モーメントと極断面係数を計算できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
軸のねじり剛性の意味を理解し、軸のねじれ角を計算できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
曲げ(力学)
はりの定義や種類、はりに加わる荷重の種類を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
はりに作用する力のつりあい、せん断力および曲げモーメントを計算できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
各種の荷重が作用するはりのせん断力線図と曲げモーメント線図を作成できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
曲げモーメントによって生じる曲げ応力およびその分布を計算できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
各種断面の図心、断面二次モーメントおよび断面係数を理解し、曲げの問題に適用できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
各種のはりについて、たわみ角とたわみを計算できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
組合せ応力(力学)
多軸応力の意味を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	4	4	0	0	0
二軸応力について、任意の斜面上に作用する応力、主応力と主せん断応力をモールの応力円を用いて計算できる。	0	0	0	0	0	0	0	4	4	0	0	0
ひずみエネルギー(力学)
部材が引張や圧縮を受ける場合のひずみエネルギーを計算できる。	0	0	0	0	0	0	0	4	0	0	0	0
部材が曲げやねじりを受ける場合のひずみエネルギーを計算できる。	0	0	0	0	0	0	0	4	0	0	0	0
カスティリアノの定理を理解し、不静定はりの問題などに適用できる。	0	0	0	0	0	0	0	4	0	0	0	0
振動の基礎(力学)
振動の種類および調和振動を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
一自由度系の振動(力学)
不減衰系の自由振動を運動方程式で表し、系の運動を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
減衰系の自由振動を運動方程式で表し、系の運動を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
調和外力による減衰系の強制振動を運動方程式で表し、系の運動を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
調和変位による減衰系の強制振動を運動方程式で表し、系の運動を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
機械材料の性質と種類(材料)
機械材料に求められる性質を説明できる。	4	0	0	0	0	0	0	5	0	0	0	0
金属材料、非金属材料、複合材料、機能性材料の性質と用途を説明できる。	4	0	0	0	0	0	0	5	0	0	0	0
機械的性質と試験方法(材料)
引張試験の方法を理解し、応力-ひずみ線図を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	5	0	0	0	0
硬さの表し方および硬さ試験の原理を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	5	0	0	0	0
脆性および靱性の意味を理解し、衝撃試験による粘り強さの試験方法を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	5	0	0	0	0
疲労の意味を理解し、疲労試験とS-N曲線を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	5	0	0	0	0
機械的性質と温度の関係およびクリープ現象を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	5	0	0	0	0
金属・合金の結晶と状態変化(材料)
金属と合金の結晶構造を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
金属と合金の状態変化および凝固過程を説明できる。	4	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
合金の状態図の見方を説明できる。	4	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
金属材料の変形と結晶(材料)
塑性変形の起り方を説明できる。	4	0	0	0	0	0	0	0	0	3	0	0
加工硬化と再結晶がどのような現象であるか説明できる。	3	0	0	0	0	0	0	0	0	3	0	0
炭素鋼(材料)
鉄鋼の製法を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	5	0	0	0	0
炭素鋼の性質を理解し、分類することができる。	0	0	0	0	0	0	0	5	0	0	0	0
Fe-C系平衡状態図の見方を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	4	0	0	0	0
炭素鋼の熱処理(材料)
焼きなましの目的と操作を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	4	0	0	0	0
焼きならしの目的と操作を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	4	0	0	0	0
焼入れの目的と操作を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	4	0	0	0	0
焼戻しの目的と操作を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	4	0	0	0	0
金属の構造(材料物性)
金属の一般的な性質について説明できる。	0	0	0	0	0	4	0	0	0	0	0	0
原子の結合の種類および結合力や物質の例など特徴について説明できる。	4	0	0	0	0	4	0	0	0	0	0	0
結晶構造の特徴の観点から、純金属、合金や化合物の性質を説明できる。	4	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
原子の構造と周期律(材料物性)
陽子・中性子・電子からなる原子の構造について説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
ボーアの水素原子模型を用いて、エネルギー準位を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
4つの量子数を用いて量子状態を記述して、電子殻や占有する電子数などを説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
周期表の元素配列に対して、電子配置や各族および周期毎の物性の特徴を関連付けられる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
固体の構造(材料物性)
結晶系の種類、14種のブラベー格子について説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
ミラー指数を用いて格子方位と格子面を記述できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
代表的な結晶構造の原子配置を描き、充填率の計算ができる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
X線回折法を用いて結晶構造の解析に応用することができる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
量子力学の基礎(材料物性)
電子が持つ粒子性と波動性について、現象を例に挙げ、式を用いて説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
量子力学的観点から電気伝導などの現象を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
半導体(材料物性)
不純物半導体のエネルギーバンドと不純物準位を描き、伝導機構について説明できる。	0	0	0	0	0	2	0	0	0	0	0	0
真性半導体の伝導機構について説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
鉄と鋼(金属材料)
製銑および製鋼工程について、原料ならびに主設備、主な炉内反応を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
純鉄の組織と変態について、結晶構造を含めて説明できる。	0	0	0	0	0	2	0	0	0	0	0	0
炭素鋼の状態図を用いて標準組織および機械的性質を説明できる。	0	0	0	0	0	2	0	0	0	0	0	0
炭素鋼の熱処理(金属材料)
炭素鋼の焼なましと焼ならしについて冷却速度の違いに依存した機械的性質の変化を説明できる。	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0
炭素鋼の恒温変態(T.T.T.)曲線と連続冷却変態(C.C.T.)曲線の読み方とこれらの相違を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
炭素鋼の焼入れの目的と得られる組織、焼入れによる機械的性質の変化を説明できる。	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0
焼入れた炭素鋼の焼戻しの目的とその過程に関する知識を活用し、焼入れ焼き戻しによる機械的性質の変化を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
合金鋼(金属材料)
合金鋼の状態図の読み方を利用して炭化物の種類や析出挙動を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
合金鋼の添加元素と機械的性質に関する知識を利用して、合金鋼の用途を選択できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
鋳鉄(金属材料)
状態図を用いて、鋳鉄の性質および組織について説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
銅および銅合金(金属材料)
純銅の強度的特徴、物理的、化学的性質について説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
黄銅や青銅について、その成分および特徴を理解し、適切な合金を応用できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
アルミニウムとその合金(金属材料)
アルミニウムの強度的特徴、物理的・化学的性質について説明できる。	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0
鋳造用・展伸用アルミニウムについて、その成分や熱処理による組織学的変化の観点から適切な合金を応用できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
原子の構造(無機材料)
原子の構成粒子を理解し、原子番号、質量数、同位体について説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
原子の電子配置と周期律(無機材料)
パウリの排他原理、軌道のエネルギー準位、フントの規則から電子の配置を示すことができる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
価電子について理解し、希ガス構造やイオンの生成について説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
元素の周期律を理解し、典型元素や遷移元素の一般的な性質について説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
イオン化エネルギー、電子親和力、電気陰性度について説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
化学結合と分子の構造(無機材料)
化学結合の初期理論としてのオクテット則(八隅説)により電子配置をルイス構造で示すことができる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
原子価結合法により、共有結合を説明できる。	0	0	0	0	0	4	0	0	0	0	0	0
イオン結合の形成と特徴について理解できる。	0	0	0	0	0	4	0	0	0	0	0	0
金属結合の形成と特徴について理解できる。	0	0	0	0	0	4	0	0	0	0	0	0
結晶構造と格子(無機材料)
結晶の充填構造・充填率・イオン半径比などの基本的な計算ができる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
酸化還元反応(無機材料)
酸化還元の知識を用いて酸化還元の反応式から酸化剤、還元剤の濃度等の計算ができる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
イオン化傾向と電池の電極および代表的な電池について説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
電気分解に関する知識を用いてファラデーの法則の計算ができる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
無機物質(無機材料)
代表的な非金属元素の単体と化合物の性質を説明できる。	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0
代表的な金属元素の単体と化合物の性質を説明できる。	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0
無機材料各論(無機材料)
セラミックス、金属材料、炭素材料、複合材料等、無機材料の用途・製法・構造等について説明できる。	0	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0	0
単結晶化、焼結、薄膜化、微粒子化、多孔質化などに必要な材料合成法について説明できる。	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0
複合材料の基礎(複合材料)
複合材料の発展や分類について説明できる。	0	0	4	0	0	0	0	0	0	0	0	0
複合材料の機械的強度や複合則について説明できる。	0	0	4	0	0	0	0	0	0	0	0	0
複合材料の製造法(複合材料)
界面のぬれの観点から、複合化しやすいものと複合化しにくいものを区別できる。	0	0	4	0	0	0	0	0	0	0	0	0
強化形態ごとに主要な製造法を説明できる。	0	0	4	0	0	0	0	0	0	0	0	0
複合材料の性質(複合材料)
強さの複合則、比強度、比剛性の観点から、複合化するメリットを説明できる。	0	0	4	0	0	0	0	0	0	0	0	0
直交異方性の複合材料の弾性定数について理解できる。	0	0	4	0	0	0	0	0	0	0	0	0
複合材料用素材(複合材料)
強化材を分類でき、強化機構について説明できる。	0	0	4	0	0	0	0	0	0	0	0	0
ガラス繊維、炭素繊維の製造法を説明できる。	0	0	4	0	0	0	0	0	0	0	0	0
ポリマー系複合材料(複合材料)
炭素/ガラス繊維強化プラスチックの使用における問題点を損傷の評価の観点から応用できる。	0	0	4	0	0	0	0	0	0	0	0	0
繊維強化プラスチックの成形法を説明できる。	0	0	4	0	0	0	0	0	0	0	0	0
格子欠陥(材料組織)
点欠陥である空孔、格子間原子、置換原子などを区別して説明できる。	4	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
線欠陥である刃状転位とらせん転位を理解し、変形機構と関連して説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
面欠陥である積層欠陥について説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
物質の状態と平衡条件(材料組織)
物質系の平衡状態について、安定状態、準安定状態、不安定状態を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
ギブスの相律から自由度を求めて系の自由度を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
1成分系状態図(材料組織)
純金属の凝固過程での過冷却状態、核生成、結晶粒成長の各段階について説明できる。	4	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
2成分系状態図(材料組織)
2元系平衡状態図上で、てこの原理を用いて、各相の割合を計算できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
全率固溶体型の状態図を、自由エネルギー曲線と関連させて説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
共晶型反応の状態図を用いて、一般的な共晶組織の形成過程について説明できる。	4	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
包晶型反応の状態図を用いて、一般的な包晶組織の形成過程について説明できる。	4	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
変形と強度(材料組織)
弾性変形の変形様式の特徴、フックの法則について説明できる。	0	0	4	0	0	0	0	0	0	3	0	0
塑性変形におけるすべり変形と双晶変形の特徴について説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	3	0	0
刃状転位とらせん転位ならびに塑性変形における転位の働きを説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	3	0	0
降伏現象ならびに応力-歪み曲線から降伏点を求めることができる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	3	0	0
加工硬化、固溶硬化、析出硬化、分散硬化の原理を説明できる。	3	0	0	0	0	0	0	0	0	3	0	0
拡散(材料組織)
格子間原子型および原子空孔型の拡散機構を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
拡散係数の物理的意味を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
回復と再結晶(材料組織)
回復機構および回復に伴う諸特性の変化を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	3	0	0
再結晶粒の核生成機構および優先核生成場所を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
再結晶粒の成長機構を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
相変態(材料組織)
自由エネルギーの変化を利用して、相変態について説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
共析変態で生じる組織を描き、相変態過程を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
マルテンサイト変態について結晶学的観点からの相変態の特徴を説明できる。	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0