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授業科目名 基礎材料化学
時間割番号 TAM218
担当教員名 武井 貴弘
開講学期・曜日・時限 後期・水・IV 単位数 2
<対象学生>
(未登録)
<授業の目的>
 材料は、金属、有機および無機材料に分類され、その材料の物理的・化学的、電気的、光学的特性によって種々の用途に利用されている。これらの材料特性を決定する因子として、物質を構成している元素の種類や、結晶・非結晶等の構造、粒子形態やその集合状態である。本講義では、機能性材料を合成するために、結晶・非結晶等の構造、粒子形態や集合状態について、熱力学的または動力学的な観点で粒子形成や結晶化のメカニズム等を理解する。
<本授業科目による獲得・涵養が特に期待されるコンピテンシー>(能力・資質)
工学部>先端材料理工学科向け
記号コンピテンシー(能力・資質) 
AM-A専門1.基礎的知識化学
AM-B2.専門的知識・技術材料科学
<到達目標>  到達目標とは
目標NO説明コンピテンシーとの対応
AM
1材料合成をするための基礎知識と具体的な合成法や材料の特性を勉強する。AM-A
2材料設計を考え、材料全般の基礎知識を正しく説明できる。AM-A
3結晶・非結晶の構造を記述できる。AM-B
4粒子形成を熱力学的に説明できる。AM-B
5基礎的な自己集合構造やその分析方法を説明できる。AM-B
<成績評価の方法>
目標No割合評価の観点
120%材料合成や材料ごとの特性の理解
220%材料に関する基礎知識の定着度
320%結晶や非晶質の理解度
420%粒子形成時の熱力学的な理解
520%自己集合組織や分子間相互作用に関する理解度
合計100% 
<授業の方法>
対面もしくはハイフレックス形式で行う。毎回小テストまたは小レポートを行い、評価に加える。
総括評価では期末試験による評価も行う。出欠30%、毎回小テスト30%、総括評価40%の割合とする。
<受講に際して・学生へのメッセージ>
基礎的な物理化学および熱力学の知識があることが望ましい。
<テキスト>
(未登録)
<参考書>
  1. W.D. Kingery/H.K. Bowen/D.R. Uhlmann 著, セラミックス材料科学入門 基礎編, 内田老鶴圃, ISBN:9784753651214,
    (小松和藏(工学博士)/佐多敏之(工学博士)/守吉佑介(工学博士)/北澤宏一(D.Sc.)/植松敬三(Ph.D.) 訳)

  2. W.D. Kingery/H.K. Bowen/D.R. Uhlmann 著, セラミックス材料科学入門 応用編, 内田老鶴圃, ISBN:9784753651221,
    (小松和藏(工学博士)/佐多敏之(工学博士)/守吉佑介(工学博士)/北澤宏一(D.Sc.)/植松敬三(Ph.D.) 訳)

  3. P. W. Atkins, J. de Paula, アトキンス 物理化学(下) 第8版, 東京化学同人, ISBN:9784807906963
  4. P. W. Atkins, J. de Paula, アトキンス 物理化学(上) 第8版, 東京化学同人, ISBN:9784807906956
<授業計画の概要>
1タイトル基礎材料化学の概論
事前学習
事後学習
資料に目を通し予習をする
小テストによる復習をする
授業内容講義の概要を説明する
2タイトル物質の種類と結合様式
事前学習
事後学習
資料に目を通し予習をする
小テストによる復習をする
授業内容物質の種類やその結合様式について学習する
3タイトル結晶の基礎と特徴
事前学習
事後学習
資料に目を通し予習をする
小テストによる復習をする
授業内容結晶構造の基礎やその表記法などを学ぶ
4タイトル結晶の成り立ちと平衡状態図
事前学習
事後学習
資料に目を通し予習をする
小テストによる復習をする
授業内容結晶の熱力学的成り立ちと平衡状態図との関係について学ぶ
5タイトル相転移の熱力学
事前学習
事後学習
資料に目を通し予習をする
小テストによる復習をする
授業内容相転移に関して正則容体の観点からの熱力学を学ぶ
6タイトル結晶の生成:核生成と結晶成長
事前学習
事後学習
資料に目を通し予習をする
小テストによる復習をする
授業内容核生成と結晶成長について学習する
7タイトル結晶の表面エネルギーと粒子形態
事前学習
事後学習
資料に目を通し予習をする
小テストによる復習をする
授業内容結晶の表面エネルギーと粒子形態との関係性について学ぶ
8タイトル焼結の理論
事前学習
事後学習
資料に目を通し予習をする
小テストによる復習をする
授業内容焼結の理論的解釈について学習する
9タイトルガラス・アモルファス構造の形成および作製法
事前学習
事後学習
資料に目を通し予習をする
小テストによる復習をする
授業内容ガラス・アモルファス構造の形成メカニズムを学ぶ
10タイトルガラス中の分相構造と結晶化ガラス
事前学習
事後学習
資料に目を通し予習をする
小テストによる復習をする
授業内容ガラス中の分相構造の成り立ちなどについて学習する
11タイトル分子間相互作用
事前学習
事後学習
資料に目を通し予習をする
小テストによる復習をする
授業内容分子間相互作用や極子相互作用について学ぶ
12タイトル分子集団と自己集合組織
事前学習
事後学習
資料に目を通し予習をする
小テストによる復習をする
授業内容分子集団と自己集合組織について相互作用との関係について学ぶ
13タイトル分子集団や粒子の形状とその解析
事前学習
事後学習
資料に目を通し予習をする
小テストによる復習をする
授業内容分子集団や粒子の形状とその解析法について学習する
14タイトル粒子形態や多孔質粒子の解析・評価法
事前学習
事後学習
資料に目を通し予習をする
小テストによる復習をする
授業内容粒子形態や多孔質粒子をどのように解析・評価するかを学ぶ
15タイトル総括評価:まとめ
事前学習
事後学習
これまでの講義内容や小テストの復習をする
総合評価により自分が理解していないところを重点的に復習する
授業内容総括評価を行い授業の全体の総括を行う
<備考>
※対面を予定しているが、状況によっては、zoomによるライブ型授業もしくはビデオによるオンデマンド型授業およびmoodleを組み合わせて行う可能性もある。