授業科目名	材料の科学I
時間割番号	TME108
担当教員名	中山　栄浩
開講学期・曜日・時限	後期・月・IV	単位数	2
＜対象学生＞
(未登録)
＜授業の目的＞
金属材料は目的の形状に成形することが容易で，十分な強度と粘り強さを有することから，さまざまな分野で広く利用されている．金属材料が有するこのような特性を効率的に利用するためには，金属材料に関する基本的な性質を十分に理解することが必要となる．そこで，「材料の科学I」では，鉄鋼あるいは非鉄金属に関する各論を学習する上で必要となる金属材料に共通な基礎知識を習得することを目標とする．
＜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>機械工学科向け 記号 コンピテンシー（能力・資質）   ME-A 専門 機械技術者として社会の要求を満たすための問題を設定しそれらを自力で解決するとともに、持続して自己の能力の向上に努めることができる。 ○ ME-B 機械工学の知識・技術に加えて、機械工学に関する最先端の技術を修得し、多様化する社会の要請に応じて、それを利用・応用することができる。 ◎
＜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 ME 1 金属材料の定義や基本的な性質が説明できること ME-A 2 金属材料の結晶構造や格子欠陥を理解し，これらが金属材料の性質に及ぼす影響を説明できること ME-B 3 合金の種類や構造を理解し，合金と純金属の性質の違いを説明できること ME-B 4 ２元系合金の基本的な平衡状態図を説明できること ME-B 5 金属材料における拡散と相分解の基本的事項が説明できること ME-B
＜成績評価の方法＞
目標No 割合 評価の観点 1 20% 小テストや総括試験において、当該項目に関する正しい理解ができたか否かを評価する 2 20% 小テストや総括試験において、当該項目に関する正しい理解ができたか否かを評価する 3 20% 小テストや総括試験において、当該項目に関する正しい理解ができたか否かを評価する 4 20% 小テストや総括試験において、当該項目に関する正しい理解ができたか否かを評価する 5 20% 小テストや総括試験において、当該項目に関する正しい理解ができたか否かを評価する 合計 100%
＜授業の方法＞
各回の講義終了時に、moodleを利用して、講義内容に関する理解度を確認するための簡単な小テストを行う。
＜受講に際して・学生へのメッセージ＞
高等学校で学習した原子の構造や結合様式に関する基礎的な内容を復習しておくことが望まれる． 身の周りで使用されている材料の種類，ならびにそれらが使用されている理由，さらには社会における材料の役割を考える習慣を身につけて欲しい．
＜テキスト＞
吉岡正人, 岡田勝蔵, 中山栄浩共著, 機械の材料学入門, コロナ社, ISBN:4339045594
＜参考書＞
入戸野　修　監訳, 材料の科学と工学, 培風館, ISBN:4563067121 C. R. Barrett、A. S. Tetelman, Principles of Engineering Materials, Prentice Hall, ISBN:0137093942
＜授業計画の概要＞
1 タイトル ガイダンス、原子の構造 事前学習 事後学習 ・moodleを用いて前日までに配布する講義資料を印刷し、概要を確認しておくことが望ましい。 ・講義終了時に行う小テストの正誤について、講義資料を用いて復習することが望ましい。 授業内容 　授業形態、シラバス、授業評価などについて説明する 原子構造、電子配列、周期表、金属の種類などについて説明する 2 タイトル 原子の結合 事前学習 事後学習 ・moodleを用いて前日までに配布する講義資料を印刷し、概要を確認しておくことが望ましい。 ・講義終了時に行う小テストの正誤について、講義資料を用いて復習することが望ましい。 授業内容 １次結合と２次結合の相違点、イオン結合、共有結合、金属結合、ならびにファンデルワールス結合・水素結合の原理と特徴について説明する 3 タイトル 簡単な結晶学 事前学習 事後学習 ・moodleを用いて前日までに配布する講義資料を印刷し、概要を確認しておくことが望ましい。 ・講義終了時に行う小テストの正誤について、講義資料を用いて復習することが望ましい。 授業内容 結晶を理解する、単位格子を理解する、結晶面と結晶方向の表記方法を説明する 4 タイトル 金属の結晶構造（金属の基本的な性質） 事前学習 事後学習 ・moodleを用いて前日までに配布する講義資料を印刷し、概要を確認しておくことが望ましい。 ・講義終了時に行う小テストの正誤について、講義資料を用いて復習することが望ましい。 授業内容 強度、延性、硬さ、引張試験、電気と熱の良導体、磁性、および金属光沢など金属が有する基本的な性質を説明する 5 タイトル 金属の結晶構造（金属の結晶構造、原子配列の差異） 事前学習 事後学習 ・moodleを用いて前日までに配布する講義資料を印刷し、概要を確認しておくことが望ましい。 ・講義終了時に行う小テストの正誤について、講義資料を用いて復習することが望ましい。 授業内容 体心、面心、稠密六方晶の結晶構造、面心と稠密六方の類似点、線密度、面密度、理論密度の計算方法などを説明する 6 タイトル 金属の格子欠陥 事前学習 事後学習 ・moodleを用いて前日までに配布する講義資料を印刷し、概要を確認しておくことが望ましい。 ・講義終了時に行う小テストの正誤について、講義資料を用いて復習することが望ましい。 授業内容 格子欠陥の分類、原子空孔の構造と役割、転位の構造と役割（概念の理解）、結晶粒界の構造と役割などを説明する 7 タイトル 合金の種類 事前学習 事後学習 ・moodleを用いて前日までに配布する講義資料を印刷し、概要を確認しておくことが望ましい。 ・講義終了時に行う小テストの正誤について、講義資料を用いて復習することが望ましい。 授業内容 純金属と合金の相違点、固溶体の種類や構造および特徴、ヒュームロザリーの経験則などについて説明する 8 タイトル １成分系の相平衡 事前学習 事後学習 ・moodleを用いて前日までに配布する講義資料を印刷し、概要を確認しておくことが望ましい。 ・講義終了時に行う小テストの正誤について、講義資料を用いて復習することが望ましい。 授業内容 相平衡の概念、相律の解釈、質量割合と原子割合の求め方、純金属と合金における凝固の特徴などについて説明する 9 タイトル 自由エネルギー曲線と平衡状態図 事前学習 事後学習 ・moodleを用いて前日までに配布する講義資料を印刷し、概要を確認しておくことが望ましい。 ・講義終了時に行う小テストの正誤について、講義資料を用いて復習することが望ましい。 授業内容 混合物の自由エネルギー、自由エネルギー曲線と相平衡、全率固溶型平衡状態図の概要を説明する 10 タイトル ２元系平衡状態図（１） 事前学習 事後学習 ・moodleを用いて前日までに配布する講義資料を印刷し、概要を確認しておくことが望ましい。 ・講義終了時に行う小テストの正誤について、講義資料を用いて復習することが望ましい。 授業内容 「平衡状態図」の基本、「てこの法則」、全率固溶型平衡状態図の基礎と活用事例（帯域溶融法による精錬）、非平衡状態の凝固組織（有心組織）などについて説明する 11 タイトル ２元系平衡状態図（２） 事前学習 事後学習 ・moodleを用いて前日までに配布する講義資料を印刷し、概要を確認しておくことが望ましい。 ・講義終了時に行う小テストの正誤について、講義資料を用いて復習することが望ましい。 授業内容 共晶型平衡状態図について、てこの原理や相律を交えてミクロ組織変化を説明する。共晶型合金の特徴（低融点、鋳造性）などについて説明する 12 タイトル ２元系平衡状態図（３） 事前学習 事後学習 ・moodleを用いて前日までに配布する講義資料を印刷し、概要を確認しておくことが望ましい。 ・講義終了時に行う小テストの正誤について、講義資料を用いて復習することが望ましい。 授業内容 包晶型および偏晶型平衡状態図について、てこの原理や相律を交えてミクロ組織変化を説明する。炭素鋼における共析反応について説明する。実用金属の平衡状態図について説明する 13 タイトル 結晶内原子の拡散 事前学習 事後学習 ・moodleを用いて前日までに配布する講義資料を印刷し、概要を確認しておくことが望ましい。 ・講義終了時に行う小テストの正誤について、講義資料を用いて復習することが望ましい。 授業内容 拡散の分類と形態、原子空孔を媒介とする体拡散、定常拡散と非定常拡散の相違点、ならびに原子拡散に関わる基本的な計算について説明する 14 タイトル 本講義の総復習 事前学習 事後学習 ・本講義で配布したすべての資料についてその内容を確認し、理解不足の項目を抽出しておくことが望ましい。 ・本講義の総括に向けて、理解不足の項目について復習しておくことが望ましい。 授業内容 本講義に関わる総復習を行う。授業評価アンケートを実施する。 15 タイトル 本講義の総括 事前学習 事後学習 ・総括に向けて、すべての配布資料および小テストについて復習しておくことが望ましい。 ・本講義の後続科目に位置付けられる「材料の科学Ⅱ」の受講までに、本講義内容を復習しておくことが望ましい。 授業内容 総括と総括試験の実施。 16 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 17 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 18 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 19 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 20 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 21 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 22 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 23 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 24 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 25 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 26 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 27 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 28 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 29 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 30 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容
＜備考＞
オフィスアワー：　講義終了後および月曜日第V時限