到達目標
１．金属の製法、代表的な結晶構造、ミラー指数、状態図が理解できるようになること。
２．金属の塑性変形、強化法、腐食機構が理解できるようになること。
３．セラミックスの代表的結晶構造、製法が理解できるようになること。
４．セラミックスの絶縁性、半導性、誘電性がバンド理論や結晶構造から理解できるようになること。
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 |
| 評価項目１ | 金属の製法、結晶構造、ミラー指数、状態図をしっかりと理解できる。 | 金属の製法、結晶構造、ミラー指数、状態図を理解できる。 | 金属の製法、結晶構造、ミラー指数、状態図を理解できない。 |
| 評価項目２ | 金属の塑性変形、強化法、腐食機構がしっかり理解できる。 | 金属の塑性変形、強化法、腐食機構が理解できる。 | 金属の塑性変形、強化法、腐食機構が理解できない。 |
| 評価項目３ | セラミックスの代表的結晶構造、製法がしっかり理解できる。
| セラミックスの代表的結晶構造、製法が理解できる。
| セラミックスの代表的結晶構造、製法が理解できない。
|
| 評価項目４ | セラミックスの絶縁性、半導性、誘電性がバンド理論や結晶構造からしっかり理解できる。 | セラミックスの絶縁性、半導性、誘電性がバンド理論や結晶構造から理解できる。 | セラミックスの絶縁性、半導性、誘電性がバンド理論や結晶構造から理解できない。 |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 (A)(イ)
説明
閉じる
学習・教育到達度目標 (B)(ロ)
説明
閉じる
教育方法等
概要:
現在の先端技術は、材料の開発によって支えられているといっても過言ではない。ここでは、代表的な無機系材料である金属（前期）と、最近目覚ましい発展を遂げているセラミックス（後期）の基礎をできるだけ化学の言葉で平易に解説する。
授業の進め方・方法:
授業は、主に黒板による板書と教科書により進める。授業内容の理解を深めるために資料配付も行う。また、レポートも課す。
注意点:
興味をもった分野については、各自図書館などにある専門書でさらに勉強してください。
授業計画
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
１．金属の採取
・乾式製錬 |
鉱石から乾式製錬までを理解する。
|
| 2週 |
・湿式製錬 |
湿式製錬を理解する。
|
| 3週 |
２．金属および合金
・結晶構造（１） |
単位格子、７つの結晶系、ブラべ格子、ミラー指数などを理解する。
|
| 4週 |
・結晶構造（２） |
金属の最密充填構造を理解する。
|
| 5週 |
・金属の融解、凝固 |
金属の融解、凝固、結晶粒などを理解する。
|
| 6週 |
・塑性変形 |
結晶のすべり、転位の移動から塑性変形を理解する。
|
| 7週 |
中間試験 |
|
| 8週 |
・金属の諸性質 |
金属の電気的性質、熱的性質を理解する。
|
| 2ndQ |
| 9週 |
・合金 |
二成分系合金の状態図を理解する。
|
| 10週 |
・金属材料の強化 |
金属の強化法を理解する。
|
| 11週 |
・鉄鋼材料と非鉄金属材料 |
鉄鋼材料と非鉄金属材料の種類と用途について理解する。
|
| 12週 |
３．腐食
・腐食機構 |
腐食の機構を理解する。
|
| 13週 |
・腐食の形態 |
腐食の形態を理解する。
|
| 14週 |
・防食技術 |
防食技術について理解する。
|
| 15週 |
期末試験 |
|
| 16週 |
総復習 |
前期分の総復習
|
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
１．序論
・セラミックスとは |
セラミックスの定義、材料の中での位置付けなどを理解する。
|
| 2週 |
２．セラミックスの構造
・化学結合 |
イオン結合、共有結合などを理解する。
|
| 3週 |
・配位数と結晶構造 |
配位数、イオンの充填方式からみた結晶構造を理解する。
|
| 4週 |
・焼結体構造 |
焼結体の構造などを理解する。
|
| 5週 |
３．セラミックスの反応
・製法 |
単結晶、紛体、薄膜の製法を理解する。
|
| 6週 |
４．セラミックスの物性
・熱的性質（１） |
融点などの熱的性質を理解する。
|
| 7週 |
中間試験 |
|
| 8週 |
・熱的性質（２） |
熱伝導や熱膨張を理解する。
|
| 4thQ |
| 9週 |
・絶縁体 |
バンド理論、価電子帯、伝導帯などを理解する。
|
| 10週 |
半導体（１） |
真性半導体、n 型半導体、p 型半導体などを理解する。
|
| 11週 |
半導体（２） |
フェルミ順位、p-n 接合、太陽電池、半導体レーザなどを理解する。
|
| 12週 |
・誘電体（１） |
誘電体の種類と誘電分極の機構を理解する。
|
| 13週 |
・誘電体（２） |
圧電体、焦電体、強誘電体について理解する。
|
| 14週 |
・磁性体 |
強磁性体、反強磁性体、フェリ磁性体について理解する。
|
| 15週 |
期末試験 |
|
| 16週 |
総復習 |
後期分の総復習
|
評価割合
| 試験 | レポート | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 80 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |