材料化学(5241)

科目基礎情報

学校 八戸工業高等専門学校 開講年度 平成30年度 (2018年度)
授業科目 材料化学(5241)
科目番号 0097 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 産業システム工学専攻環境都市・建築デザインコース 対象学年 専2
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 入門無機材料/塩川二郎著/化学同人/2001、しくみ図解シリーズ金属材料が一番わかる/三木貴博監修/技術評論社/2014
担当教員 長谷川 章,新井 宏忠

目的・到達目標

1.結晶の対称性やブラベ格子などが理解されていること。さらに、さまざまな機能性発現について説明が出来ること。
2.金属材料の一般的性質とその原理を説明できること。

ルーブリック

理想的な到達レベルの目安標準的な到達レベルの目安未到達レベルの目安
材料の機能性発現磁性材料や発光材料について、機能性発現のメカニズムを説明できる。教科書等の参考情報により、磁性材料や発光材料の機能性発現のメカニズムを説明できる。教科書等の参考情報を参照しても磁性材料や発光材料の機能性発現について説明できない。
材料の合成技術薄膜や微粒子材料の合成技術について説明できる。 教科書等の参照情報により、薄膜や微粒子材料の合成技術について説明できる。教科書等の参照情報を参照しても、薄膜や微粒子材料の合成技術について説明できない。
金属材料の結晶構造金属結晶構造の原子配置を説明でき、充填率、配位数等の計算ができる。教科書等の参考情報により、金属結晶構造の原子配置を説明でき、充填率、配位数等の計算ができる。教科書等の参考情報を参照しても、金属結晶構造の原子配置を説明でき、充填率、配位数等の計算ができない。
乾式製錬乾式製錬の原理を自由エネルギー変化から説明できる。加えて、乾式製錬の特徴を説明できる。教科書等の参考情報により、乾式製錬の原理を自由エネルギー変化から説明できる。加えて、乾式製錬の特徴を説明できる。教科書等の参考情報を参照しても、乾式製錬の原理を自由エネルギー変化から説明できない。
湿式製錬湿式製錬の原理を酸化・還元反応、酸・塩基反応を用いて説明できる。加えて、湿式製錬の特徴を説明できる。教科書等の参考情報により、湿式製錬の原理を酸化・還元反応、酸・塩基反応を用いて説明できる。加えて、湿式製錬の特徴を説明できる。教科書等の参考情報を参照しても、湿式製錬の原理を酸化・還元反応、酸・塩基反応を用いて説明できない。
電解製錬電解製錬の原理を酸化・還元反応(アノード・カソード反応)、を用いて説明できる。加えて、電解製錬の特徴を説明できる。教科書等の参考情報により、電解製錬の原理を酸化・還元反応(アノード・カソード反応)、を用いて説明できる。加えて、電解製錬の特徴を説明できる。教科書等の参考情報を参照しても、電解製錬の原理を酸化・還元反応(アノード・カソード反応)、を用いて説明できない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 DP3 説明 閉じる

教育方法等

概要:
「材料」の発展は最近特に著しく、化学、電気・電子工学、機械工学、土木工学等あらゆる分野に新素材を提供している。この講義では、固体材料の結晶構造と材料などの特性について学ぶと共に、今日の工業技術の中でも中心的な役割を担っている磁気材料や発光材料、金属材料などの各論について講義する。
授業の進め方と授業内容・方法:
1.固体の結晶構造についてX線結晶学の基礎を交えながら講義を行う。また、固体材料の中でも多用されている磁性体および超伝導材料の特性や無機材料の合成技術について学ぶ。
2.金属全般の一般的性質(強度・物性など)や加工方法と代表的な金属素材の特徴について学ぶ。
(補充試験の場合は、試験の点数のみで合格となる。)

〇評価方法
・定期試験80%、小テスト、レポートを20%として評価を行う。
・答案およびレポートは採点後返却し、達成度を伝達する。
・総合評価は100点満点として、60点以上を合格とする。
注意点:
1.本科で学習した化学や物理の知識が基礎になるので、必要に応じて復習および補強しなければならない。
2.各自の専門分野と関連づけて考察することが必要。
3.一般的な「材料」の重要性に対する関心を常に持ち、認識を深めること。

・自学自習は試験にて評価する。

授業計画

授業内容・方法 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 結晶構造
2週 磁性材料
3週 超伝導材料
4週 無機発光材料
5週 セメント
6週 無機材料合成技術(薄膜)
7週 無機材料合成技術に関する演習
8週 金属材料の基礎
2ndQ
9週 鉄の歴史
10週 鉄・鉄鋼の製造(乾式製錬)
11週 鉄・鉄鋼の加工技術
12週 非鉄金属に関する概説
13週 新機能材料に関する概説
14週 総括・期末到達度試験
15週 期末到達度試験の答案返却とまとめ
16週

評価割合

試験小テスト・レポート合計
総合評価割合8020100
基礎的能力000
専門的能力8020100
分野横断的能力000