科目名: マテリアル サイエンス
担当者: 高井健一
1.授業の内容・進め方
マテリアル・サイエンスとは、金属材料、無機材料、有機材料の構造を評価、理解、制御し、その構造を材料の性質と結びつける基礎学問である。本講義では、前半で原子レベルの物質の構造や格子欠陥を理解し、後半ではマクロな平行状態図を解説する。機械・構造材料、機能性材料がこれらの基礎学問を基に開発され実用化されている実例を交えながら講義する。
2.評価方法
毎回の課題、および期末試験で評価する。
3.講義資料
(1)結晶・格子欠陥資料
(2)状態図資料-1〜9
(3)固相分離モデル資料
4.課題
(1)第1回課題
(2)第2回課題
(3)第3回課題
(4)第4回課題
(5)第5回課題
(6)第6回課題
(7)第7回課題
(8)第8回課題
(9)第9回課題
5.連絡事項
・毎回、関数電卓を持参すること。(講義中に行う演習問題で使います)
・期末試験では、関数電卓と定規を持ち込み可
・2016年7月1日は休講
6.講義計画
1. マテリアル・サイエンスとは?
2. 物質の構造:原子、分子の構造
3. 物質の構造:原子結合(金属・イオン・共有結合、ファンデルワールス結合)
4. 物質の構造:結晶構造(fcc,bcc,hcp)
5. 結晶方向、結晶面の表し方(Miller指数、Miller-Bravais指数)
6. 線密度・面密度・密度の計算、すべり面、すべり方向
7. 結晶構造の同定:ブラッグの回折条件
8. 材料中の格子欠陥:点欠陥、線欠陥、面欠陥
9. 刃状転位、らせん転位、混合転位
10.転位のまわりの応力場、バーガースベクトル、コットレル効果
11.平衡状態図:全率固溶体型
12.平衡状態図:共晶反応型、包晶反応
13.2成分系平衡状態図におけるてこの関係
14.原子の拡散