2016年度 有機材料物性第一   Organic Materials Physical Properties I

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開講元
有機材料工学科
担当教員名
扇澤 敏明 
授業形態
講義
メディア利用
 
曜日・時限(講義室)
月5-6(S8-102)  火5-6(S8-102)  
クラス
-
科目コード
ZUG.P321
単位数
2
開講年度
2016年度
開講クォーター
1-2Q
シラバス更新日
2016年1月11日
講義資料更新日
-
使用言語
日本語
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講義の概要とねらい

 本講義では、代表的な有機材料である高分子の構造の基礎として、1.高分子鎖の形・大きさ、2.高分子の弾性、3.高分子溶液、4.分子量、5.高分子結晶、6.高分子ガラス、7.共重合体などについて説明する。
 高分子を材料として用いる場合、その物性の制御が重要であるが、そのためには基本的な構造を知り、その知見をもとに構造制御を行うことが必要となる。長い鎖状の分子である高分子らしさの本質がなぜ現れるかについて、基礎から学んでほしい。

到達目標

本講義を履修することにより、代表的な有機材料である高分子について,以下のことを習得することができる。
1)1本鎖から集合体までの構造に関して理解することができる。
2)その構造を形成する物理化学的な機構について理解することができる。
3)高分子材料物性発現機構の基礎を理解することができる。  

実務経験のある教員等による授業科目等

-

キーワード

ランダムコイル、コンフィギュレーション、コンホメーション、末端間距離の二乗平均、慣性半径の二乗平均、自由連結鎖、自由回転鎖、理想鎖、ガウス鎖、エントロピー弾性、希薄溶液、準希薄溶液、濃厚溶液、排除体積効果、相互作用パラメータ、溶解度パラメータ、Flory-Hugginsの式、分子量分布、数平均分子量、重量平均分子量、膜浸透圧法、光散乱法、GPC、単結晶、折たたみ鎖結晶、球晶、偏光顕微鏡、平衡融点、融点降下、結晶成長速度論、ガラス転移

学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)

専門力 教養力 コミュニケーション力 展開力(探究力又は設定力) 展開力(実践力又は解決力)

授業の進め方

独自に作成した講義資料に基づき、質問を交えながら、講義を進めます。また、毎回の講義の最初に前回のクイズ(小テスト)の解答の説明を行い、講義の後半でその日の授業に関連するクイズに取り組んでもらいます。

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 Introduction 有機材料における構造の特徴と用途 高分子鎖の構造・サイズに関するおおまかな理解と用途との関連
第2回 高分子鎖の構造ーコンフィギュレーションとコンホメーション 高分子鎖の一次構造の種類
第3回 高分子鎖の構造ー1本鎖の形とサイズ ランダムコイルのサイズの導出
第4回 高分子鎖の構造ー集合体の構造 集合体の中でのランダムコイルのサイズ
第5回 高分子の弾性(エントロピー弾性) 高分子鎖の構造とエントロピー弾性との関係
第6回 高分子溶液ー希薄・準希薄・濃厚溶液 濃度による溶液の分類とそれぞれの関連する性質
第7回 高分子溶液ー相図の熱力学 溶液の自由エネルギーの導出
第8回 高分子溶液ー相分離 相分離構造の特徴とその機構
第9回 高分子溶液ー分子量とその分布 平均分子量の考え方とその導出
第10回 高分子溶液ー分子量測定 平均分子量測定法の種類と原理
第11回 高分子結晶ー結晶の構造 結晶構造と偏光顕微鏡の観察原理
第12回 高分子結晶ー結晶化機構 結晶化速度論
第13回 高分子ガラスー非晶の構造 高分子のガラス状態とその特性
第14回 その他の高分子系材料の構造 共重合体、液晶高分子など
第15回 高分子ものづくりについて 原料から製品になるまでの実例

教科書

講義資料(パワーポイントのコピー)

参考書、講義資料等

参考書として“高分子化学,下”(P.J.フローリ著,岡・金丸共訳,丸善)をあげておくが,絶版のため図書館等で利用すること.(その他、「エッセンシャル 高分子科学」(講談社サイエンティフィック)など)

成績評価の基準及び方法

毎回のクイズ、レポート提出(数回)および期末試験により評価を行なう.

関連する科目

  • MAT.P221 : 有機材料構造A
  • MAT.P321 : 有機材料構造B

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

特に無し。

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