到達目標
材料の機械的特性の評価について修得する。
また、本学科・専攻において関連の深い機能材料の基本的性質や製造法について修得する。
各種機能材料への興味・関心を高める。
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 |
| 機能材料についての理解度 | 今後の材料改善の発展性についても評価できる | 構造材料以外の機能性について理解している | 低学年で学習した材料工学分野（主に構造材料）について理解している |
| 先端材料についての興味や関心を深める | 他学生とも積極的な討論ができる | 広範囲の材料について興味を持っている | 自分自身で興味を持って，先端材料の特性について調査発表出来る |
学科の到達目標項目との関係
到達目標 A 1
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JABEE d-1
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教育方法等
概要:
現在までに開発・実用化されているいくつかの高性能材料・機能材料について、その特性、製造法ならびに用途などについての理解を深める。
授業の進め方・方法:
まず、4 年次までに学習した材料関連知識を総復習する。つぎに本学科・専攻において重要な機能材料について基本的性質や製造法について修得する。講義で学ぶ内容については、適宜、課題を与えレポートを提出させる。後半では適宜、各自の興味・関心の深い機能材料を調査し発表する。最先端材料の理解を深めるために有益な動画なども必要に応じ紹介する。授業内容を理解するために予習復習が必須である。
注意点:
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
オリエンテーション |
・自己紹介
・アイスブレーク
・シラバスにもとづき授業の目標と概要、授業計画、ならびに評価方法について把握する
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| 2週 |
材料学Ⅰ＆Ⅱの復習
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結晶構造、転位等材料学の基礎を復習する
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| 3週 |
材料の機械的特性
引張試験および曲げ試験
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材料を構造部材として使用する場合には、強度特性が必要となる。そのための引張特性および試験について学ぶ
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| 4週 |
硬さ試験
衝撃試験
破壊靭性試験
疲労試験 |
手軽に測定可能で材料の強度特性を推定できる硬さ試験および材料のねばさについて評価する衝撃試験について学ぶ
また、破壊靭性試験及び疲労試験について学ぶ
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| 5週 |
フラクトグラフィ |
破面観察例を示し、破面から得られる情報により破壊形態を知る方法を学ぶ
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| 6週 |
セラミック材料
強靱化セラミックス |
・機械材料として用いられるセラミックスについて、その種類や特性、製造法を学ぶ
・ジルコニアの強化機構について学ぶ
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| 7週 |
超塑性材料
形状記憶合金
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・超塑性現象について説明し、代表的な材料の使用例を学ぶ
・マルテンサイト変態に起因した形状記憶効果について学ぶ
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| 8週 |
非晶質材料
半導体材料 |
・非晶質合金の特性や製造法について示す。また磁性材料としての特性にも触れる
・太陽電池やＬＥＤなどの電子材料について学ぶ
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| 2ndQ |
| 9週 |
中間試験 |
前半で学習した内容の理解度を確認する
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| 10週 |
中間試験の評価
焼結材料および超硬合金材料 |
・中間試験の答案を返却し解説を行う
・粉末冶金の原理について紹介し、工具として重要な超硬合金を学ぶ
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| 11週 |
材料選定について |
機械の設計を行う上で必要となる材料選定の視点について学ぶ
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| 12週 |
特別講演 |
高機能な紙について先端技術を学ぶ
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| 13週 |
各種機能材料（学生プレゼンテーション）
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各自の興味・関心の高い機能材料について調査し、HTML 形式で発表する
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| 14週 |
各種機能材料（学生プレゼンテーション）
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各自の興味・関心の高い機能材料について調査し、HTML 形式で発表する
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| 15週 |
期末試験 |
これまで学習した成果を確認する
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| 16週 |
解答返却など |
学年末試験の答案を返却し解説を行う
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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。 | 4 | |
| 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 | |
| 引張試験の方法を理解し、応力-ひずみ線図を説明できる。 | 4 | |
| 硬さの表し方および硬さ試験の原理を説明できる。 | 4 | |
| 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。 | 4 | |
| 疲労の意味を理解し、疲労試験とS-N曲線を説明できる。 | 4 | |
評価割合
| 中間試験 | 期末試験 | 演習（プレゼン＆レポート）成績 | 合計 |
| 総合評価割合 | 40 | 40 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 40 | 40 | 20 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 |