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金属の構造(材料物性)
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| 金属の一般的な性質について説明できる。 |
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| 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。 |
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1
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0
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2
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| 代表的な結晶構造の原子配置について説明でき、充填率の計算ができる。 |
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| 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。 |
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原子の構造と周期律(材料物性)
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| 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。 |
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| 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。 |
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| 水素原子中の電子のエネルギー状態が離散的な値を取ることを説明できる。 |
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| 量子条件から電子のエネルギー状態および軌道半径を導出し、説明できる。 |
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2
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0
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0
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0
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0
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0
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| 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
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0
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0
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| 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。 |
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2
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化学結合(材料物性)
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|
| 化学結合の種類および結合力や物質の例などを説明できる。 |
1
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2
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固体の構造(材料物性)
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|
| 結晶系の種類、14種のブラベー格子について説明できる。 |
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| ミラー指数を用いて格子方位と格子面を記述できる。 |
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| 14種のブラベー格子について説明でき、描くことができる。 |
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| 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。 |
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| 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。 |
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|
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。 |
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| 量子力学的観点から電気伝導などの現象を説明できる。 |
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半導体(材料物性)
|
|
| 半導体の種類について説明できる。 |
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| 不純物半導体の特徴を真性半導体と区別して説明できる。 |
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| 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。 |
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|
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。 |
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| Bohrの原子模型について説明できる。 |
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原子の電子配置と周期律(無機材料)
|
|
| 主量子数、方位量子数、磁気量子数について説明できる。 |
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| 殻、電子軌道、電子軌道の形を説明できる。 |
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| 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。 |
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| 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。 |
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| 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。 |
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| 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。 |
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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。 |
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| 原子価結合法により、共有結合を説明できる。 |
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| 電子配置から混成軌道の形成について説明できる。 |
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| 簡単な分子に対する分子軌道法から共有結合を説明できる。 |
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イオン結合(無機材料)
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|
| イオン結合の形成について理解できる。 |
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金属結合(無機材料)
|
|
| 金属結合の形成について理解できる。 |
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|
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。 |
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|
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。 |
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| イオン化傾向について理解できる。 |
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| 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。 |
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| 酸化還元電位と代表的な電極系について理解できる。 |
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| 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。 |
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| ネルンストの式を用い、電極などの物質表面のイオンの働きを説明できる。 |
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錯体の化学(無機材料)
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| 中心原子、配位子、キレート、配位数などの用語を説明できる。 |
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| 錯体の命名法の基本を説明できる。 |
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| 配位数と構造について説明できる。 |
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無機物質(無機材料)
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|
| 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。 |
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| 代表的な金属元素の単体と化合物の性質を説明できる。 |
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|
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。 |
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|
無機材料合成法(無機材料)
|
|
| 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。 |
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|
表面化学(無機材料)
|
|
| 物質表面が外界からうける作用を考察し、物理的、あるいは化学的な表面相互作用について説明できる。 |
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0
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|
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。 |
1
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| 金属基複合材料の分類や特徴を説明できる。 |
2
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2
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0
|
| 複合材料の機械的強度や複合則について説明できる。 |
1
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1
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|
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。 |
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| 強化形態ごとに主要な製造法を説明できる。 |
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0
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|
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。 |
2
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1
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0
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0
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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。 |
2
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0
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1
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| 各種複合材料の残留内部応力について理解できる。 |
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0
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| 古典積層理論による疑似等方性について説明でき、強度・破損則について理解できる。 |
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0
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|
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。 |
1
|
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1
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0
|
| ガラス繊維、炭素繊維の製造法を説明できる。 |
1
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0
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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
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0
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0
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0
|
| 繊維強化プラスチックの成形法を説明できる。 |
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0
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0
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0
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0
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0
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0
|
| 航空機における使用や極限環境における使用を説明できる。 |
0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
|
|
セラミックス系複合材料(複合材料)
|
|
| セラミックス系複合材料について説明でき、靱性の観点から問題点を理解できる。 |
0
|
0
|
0
|
0
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0
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0
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1
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0
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0
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1
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0
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1
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0
|
0
|
0
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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。 |
3
|
0
|
0
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0
|
3
|
0
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1
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3
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0
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1
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0
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0
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0
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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。 |
3
|
0
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0
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0
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3
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0
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1
|
3
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1
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0
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0
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0
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0
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0
|
0
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0
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0
|
| 面欠陥である積層欠陥について説明できる。 |
3
|
0
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0
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0
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3
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0
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1
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3
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0
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0
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0
|
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0
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0
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0
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0
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|
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
|
3
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0
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0
|
0
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1
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0
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0
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0
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0
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1
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2
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0
|
0
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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
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3
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0
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2
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0
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0
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3
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0
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0
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1
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1
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0
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0
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|
1成分系状態図(材料組織)
|
|
| 熱分析の原理について説明できる。 |
0
|
3
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3
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0
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0
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0
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3
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0
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0
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0
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0
|
2
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0
|
0
|
0
|
| 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。 |
0
|
0
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3
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0
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2
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0
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1
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0
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0
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3
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0
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0
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0
|
0
|
2
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0
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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
|
3
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0
|
0
|
0
|
0
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3
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0
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0
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0
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0
|
2
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0
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0
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0
|
| 相分離型の状態図を、自由エネルギー曲線と関連させて説明できる。 |
0
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0
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2
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0
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2
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0
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0
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0
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0
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3
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0
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0
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0
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0
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0
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1
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0
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0
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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
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2
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0
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0
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0
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0
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3
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0
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2
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0
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0
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0
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| 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。 |
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0
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3
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0
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0
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0
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0
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2
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0
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0
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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。 |
0
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0
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3
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0
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0
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0
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0
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0
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2
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0
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0
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0
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| 偏晶型の反応と状態図を説明できる。 |
0
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0
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3
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0
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0
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0
|
0
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0
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0
|
2
|
0
|
0
|
0
|
| 中間相生成型の反応と状態図を説明できる。 |
0
|
0
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3
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
|
0
|
2
|
0
|
0
|
0
|
|
2成分系合金の自由エネルギー(材料組織)
|
|
| 固溶体の自由エネルギー曲線から求められる合金の安定状態について理解できる。 |
0
|
0
|
1
|
0
|
0
|
0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
|
0
|
0
|
0
|
| 自由エネルギー曲線と状態図の関係を系統的にまとめ、説明することができる。 |
0
|
0
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1
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0
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1
|
0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
|
0
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0
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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。 |
3
|
0
|
0
|
0
|
2
|
2
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1
|
0
|
0
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0
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1
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0
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3
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0
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0
|
0
|
0
|
0
|
2
|
0
|
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。 |
3
|
0
|
0
|
0
|
3
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0
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0
|
0
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0
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0
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0
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0
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2
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0
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0
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0
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0
|
0
|
2
|
0
|
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。 |
3
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0
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0
|
0
|
3
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
|
0
|
0
|
0
|
2
|
0
|
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。 |
3
|
0
|
0
|
0
|
3
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2
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0
|
0
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0
|
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0
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0
|
3
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0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
2
|
0
|
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
|
3
|
0
|
0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
|
0
|
2
|
0
|
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。 |
3
|
0
|
0
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0
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2
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0
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0
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0
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0
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|
0
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0
|
0
|
0
|
2
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0
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0
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0
|
| 拡散第１法則および拡散第２法則の基本式を導出できる。 |
3
|
0
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0
|
0
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2
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
|
0
|
0
|
0
|
2
|
0
|
0
|
0
|
| 拡散係数の物理的意味を説明できる。 |
3
|
0
|
0
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0
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2
|
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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2
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0
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0
|
0
|
| 相互拡散係数の意味を理解し、固有拡散係数との違いを説明できる。 |
3
|
0
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0
|
0
|
2
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0
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0
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0
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0
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0
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|
| カーケンドール効果を説明できる。 |
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|
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|
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|
| 活性化エネルギーの物理的意味を理解し、拡散係数と温度の関係を説明できる。 |
3
|
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|
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|
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|
1
|
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|
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|
0
|
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|
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。 |
3
|
0
|
0
|
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|
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|
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|
1
|
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|
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|
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|
| １次再結晶過程ならびに再結晶温度に影響を与える因子を説明できる。 |
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|
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|
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|
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|
3
|
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0
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0
|
0
|
0
|
2
|
0
|
0
|
0
|
| 硬さ、電気抵抗、熱量等の変化から再結晶温度を求めることができる。 |
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|
0
|
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|
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|
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|
0
|
0
|
0
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|
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|
0
|
2
|
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|
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|
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|
| 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。 |
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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0
|
2
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|
0
|
0
|
| 再結晶粒の成長機構を説明できる。 |
2
|
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|
0
|
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|
2
|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
0
|
1
|
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
|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
0
|
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|
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|
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|
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|
| 凝固過程での状態変化や特徴を説明できる。 |
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|
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|
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|
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|
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|
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|
0
|
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|
0
|
0
|
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|
0
|
2
|
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|
0
|
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|
| 析出過程での状態変化や特徴を説明できる。 |
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|
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|
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|
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|
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|
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|
0
|
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|
2
|
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|
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|
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| 共析変態で生じる組織を描き、相変態過程を説明できる。 |
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
0
|
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|
0
|
0
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| 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。 |
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
2
|
0
|
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|
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|
|
応力とひずみ(力学)
|
|
| 荷重と応力、変形とひずみの関係について理解できる。 |
2
|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
1
|
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|
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|
| 応力-ひずみ曲線について説明できる。 |
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|
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|
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|
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|
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1
|
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|
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|
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|
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|
0
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|
0
|
1
|
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|
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|
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|
| フックの法則を用いて、縦弾性係数(ヤング率)、応力およびひずみを計算できる。 |
2
|
0
|
0
|
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|
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|
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|
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|
0
|
1
|
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|
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|
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| 許容応力と安全率を説明できる。 |
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|
|
引張・圧縮・せん断応力(力学)
|
|
| 荷重の方向、性質と物体の変形様式との関係について説明できる。 |
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|
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| 引張、圧縮応力(垂直応力)とひずみ、物体の変形量を計算できる。 |
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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| 引張、圧縮を受けた物体の変形量を計算できる。 |
0
|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
| 縦ひずみと横ひずみを理解し、ポアソン比およびポアソン数を説明できる。 |
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
0
|
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|
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|
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|
| せん断応力(接面応力)とせん断ひずみ(せん断角)を計算できる。 |
0
|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
| せん断応力、せん断ひずみ、横弾性係数の関係を理解できる。 |
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|
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|
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|
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|
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|
| 線膨張係数の意味を理解し、熱応力を計算できる。 |
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|
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|
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|
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|
|
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
|
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|
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|
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|
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|
2
|
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|
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|
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|
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|
2
|
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|
0
|
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|
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。 |
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|
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|
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|
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|
2
|
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|
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|
0
|
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0
|
| 各種の荷重が作用するはりのせん断力図と曲げモーメント図を作成できる。 |
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|
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|
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|
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0
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|
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0
|
0
|
| 中立軸、中立面の意味を理解し、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
|
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|
0
|
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|
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|
2
|
0
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|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
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0
|
| 曲げ応力あるいははりの断面の任意の箇所に生じる応力を計算できる。 |
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|
0
|
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|
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2
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|
| 各種断面の図心、断面二次モーメントおよび断面係数を計算できる。 |
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|
1
|
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|
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|
| 各種のはりについて、たわみ角とたわみを計算できる。 |
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|
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|
|
ねじり(力学)
|
|
| ねじりによるひずみを説明でき、その値を計算できる。 |
0
|
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|
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|
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|
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|
2
|
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|
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|
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|
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|
1
|
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|
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|
0
|
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|
0
|
| 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。 |
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|
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|
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|
1
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|
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|
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|
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|
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|
| トルクとねじりの関係を説明できる。 |
0
|
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|
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|
2
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|
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|
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|
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|
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|
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。 |
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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| 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。 |
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|
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|
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|
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|
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|
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|
0
|
|
組み合わせ応力(力学)
|
|
| 引張と曲げを受ける物体の任意の断面に生じる引張応力と曲げ応力を求めることができる。 |
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|
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|
| 圧縮と曲げを受ける物体の任意の断面に生じる圧縮応力と曲げ応力を求めることができる。 |
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|
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|
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|
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|
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|
3
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0
|
| 平面応力状態にある任意断面での主応力および主せん断応力を計算できる。 |
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|
| 主応力方向および主せん断応力方向を説明でき、それらの値を計算できる。 |
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3
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0
|
| モールの応力円を理解し、描いたモールの応力円から任意の面の主応力、主応力方向、主せん断応力、主せん断応力方法を求めることができる。 |
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|
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|
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|
ひずみエネルギー(力学)
|
|
| ひずみエネルギーを説明できる。 |
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| 垂直応力、垂直ひずみ、縦弾性係数を用いてひずみエネルギーを計算できる。 |
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