材料学

科目基礎情報

学校	岐阜工業高等専門学校	開講年度	平成29年度 (2017年度)
授業科目	材料学
科目番号	0252	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: 1
開設学科	電子制御工学科	対象学年	5
開設期	後期	週時間数	1
教科書/教材	Professional Engineer Library 機械･金属材料学（PEL編集委員会 監修，黒田大介 編著，実教出版，2015.10）
担当教員	藤田 一彦

到達目標

材料の種類として，原子間の結合の違いから大きく分けて，金属，セラミックス，高分子と分類される。また，材料を使いこなすためには，材料の作り方，材料の構造・組織，材料の性質，材料の性能，効率などの要素がある。
本授業では，材料の種類，構造・組織，性質，性能に主眼をおいて，工学材料一般に関する幅広い知見を養うことを目指す。
具体的には以下の各項目を到達目標とする。

①原子間の結合と結晶構造の理解
②構造材料と機能材料の特性とその理解
③金属材料の特性とその理解
④セラミック材料の特性とその理解
⑤高分子材料の特性とその理解

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
	原子間の結合と結晶構造に関する基礎的問題を正確（8割以上）に解くことができる。	原子間の結合と結晶構造に関する基礎的問題をほぼ正確（6割以上）に解くことができる。	原子間の結合と結晶構造に関する基礎的問題を6割未満しか解くことができない。
	構造材料と機能材料の特性に関する基礎知識を使用して，材料に関する基礎的問題を正確（8割以上）に解くことができる。	構造材料と機能材料の特性に関する基礎知識を使用して，材料に関する基礎的問題をほぼ正確（6割以上）に解くことができ。	構造材料と機能材料の特性に関する基礎知識を使用して，材料に関する基礎的問題を6割未満しか解くことができない。
	金属材料の特性に関する基礎知識を利用して，金属材料に関する基礎的問題を正確（8割以上）に解くことができる。	金属材料の特性に関する基礎知識を利用して，金属材料に関する基礎的問題をほぼ正確（6割以上）に解くことができる。	金属材料の特性に関する基礎知識を利用して，金属材料に関する基礎的問題を6割未満しか解くことができない。
	セラミックス材料の特性に関する基礎知識を利用して，セラミックス材料に関する基礎的問題を正確（8割以上）に解くことができる。	セラミックス材料の特性に関する基礎知識を利用して，セラミックス材料に関する基礎的問題をほぼ正確（6割以上）に解くことができる。	セラミックス材料の特性に関する基礎知識を利用して，セラミックス材料に関する基礎的問題を6割未満しか解くことができない。
	高分子材料の特性に関する基礎知識を利用して，高分子材料に関する基礎的問題を正確（8割以上）に解くことができる。	高分子材料の特性に関する基礎知識を利用して，高分子材料に関する基礎的問題をほぼ正確（6割以上）に解くことができる。	高分子材料の特性に関する基礎知識を利用して，高分子材料に関する基礎的問題を6割未満しか解くことができない。

教育方法等

概要:

材料のの種類として、原子間の結合の違いから大きく分けて、金属材料、セラミックス材料、高分子材料と分類される。また、材料を使いこなすためには、材料の作り方、材料の構造、組織、材料の性質、材料の性能、効率などの要素がある。材料額の授業では、材料の種類、構造、組織、性質、性能に主眼をおいて、工学材料一般に関する幅広い知見を養うことができる。

授業の進め方・方法:

この授業では，各種の工業材料に関する基礎的事項を広く取り扱う。授業中に各種の材料に関する調査課題，演習課題を出すので，インターネットや参考文献等を活用して，よく調べてからレポートにまとめて提出すること。応用物理や応用化学，材料科学などに関する基本的な知識が要求される。

注意点:

材料学は、幅の広い学問のため、授業の中だけですべてのことを学ぶことは難しい。この授業では、材料科学の基礎事項と、各種の材料に関する知識・知見として理解しておくことの要点を学ぶに過ぎないので、材料学に興味を持った人は、更に多くの書物を読んだり、調べたりして学習してほしい。なお、成績評価に教室外学修の内容は含まれる。
学習・教育目標：（Ｄ－２ 材料･バイオ系）１００％
JABEE基準１（１）：（ｄ）

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
後期
	3rdQ
		1週	第 １ 回：材料工学とは何か	工業材料としての金属材料、セラミックス材料、高分子材料、複合材料に関してその違いを理解する。 （教室外学修）4つの工業材料に関する演習
		2週	第 ２ 回：化学結合および結晶構造	化学結合の種類と各種材料の結晶構造を理解する。 （教室外学修）化学結合に関する演習
		3週	第 ３ 回：金属の結晶構造 （ALのレベルC）	金属の材料の特徴と結晶構造について理解する。 （教室外学修）結晶構造に関する演習
		4週	第 ４ 回：材料の機械的性質とその試験法 （ALのレベルC）	材料の機械的性質に関して理解する。 （教室外学修）材料の機械的性質に関する演習
		5週	第 ５ 回：金属の塑性加工と組織	金属材料の引張試験に関して理解する。 （教室外学修）金属材料の引張試験に関する演習
		6週	第 ６ 回：平衡状態図の基礎Ⅰ	金属材料の平衡状態図（全率固溶型）の基礎を理解する。 （教室外学修）平衡状態図に関する演習
		7週	第 ７ 回：平衡状態図の基礎Ⅱ （ALのレベルC）	金属材料の平衡状態図（共晶型・共析型）の基礎を理解する。 （教室外学修）平衡状態図に関する演習
		8週	第 ８ 回：中間試験	ー
	4thQ
		9週	第 ９ 回：鉄鋼材料の状態図と組織 （ALのレベルC）	鉄鋼材料の状態図と組織に関して基礎を理解する。 （教室外学修）鉄鋼材料の状態図に関する演習
		10週	第１０回：炭素鋼の熱処理	炭素鋼の熱処理に関して理解する。 （教室外学修）炭素鋼の状態図に関する演習
		11週	第１１回：鉄鋼材料の製造・構造用鋼	鉄鋼材料の製造・構造用鋼に関して基礎を理解する。 （教室外学修）鉄鋼材料の製造に関する演習
		12週	第１２回：非鉄金属材料（アルミニウム，銅，鉛，スズ，亜鉛，ニッケル）	非鉄金属材料（アルミニウム，銅，鉛，スズ，亜鉛，ニッケル）に関して理解する。（教室外学修）非鉄金属の基礎及び特性に関する演習
		13週	第１３回：セラミックス系材料の基礎および特性 （ALのレベルC）	セラミックス系材料の基礎および特性について理解する。 （教室外学修）セラミックス系材料の基礎及び特性に関する演習
		14週	第１４回：高分子材料の基礎および特性	高分子材料の基礎および特性について理解する。 （教室外学修）高分子材料の基礎及び特性に関する演習
		15週	期末試験	ー
		16週	第１５回：複合材料の基礎および特性	複合材料の基礎および特性について理解する。 （教室外学修）複合材料の基礎および特性に関する演習

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

分類		分野	学習内容	学習内容の到達目標	到達レベル	授業週
専門的能力	分野別の専門工学	機械系分野	材料	機械材料に求められる性質を説明できる。	3
				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。	2
				引張試験の方法を理解し、応力-ひずみ線図を説明できる。	3
				金属と合金の結晶構造を説明できる。	2
				合金の状態図の見方を説明できる。	2
				Fe-C系平衡状態図の見方を説明できる。	2

評価割合

	中間試験	期末試験	課題レポート	合計
総合評価割合	100	100	50	250
得点	100	100	50	250
	0	0	0	0