2016年度 微粒子工学特論   Advanced Course of Fine-Particle Engineering

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開講元
材料コース
担当教員名
坂井 悦郎  宮内 雅浩 
授業形態
講義
曜日・時限(講義室)
月3-4(S7-201)  木3-4(S7-201)  
クラス
-
科目コード
MAT.C409
単位数
2
開講年度
2016年度
開講クォーター
3Q
シラバス更新日
2016年12月14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

環境・エネルギー関連の機能性材料やセラミックスの製造においては,微粒子のサイズによる量子効果,微粒子の形状による特異な物性,粉砕・分級,液中での分散・凝集,サスペンションのレオロジーなど,微粒子に関連した物性や要素技術が重要となる.本授業科目では,これらの微粒子の形状や構造,更にその分散等について理解し,近年における環境・エネルギー分野との関連について学ぶ.

到達目標

環境関連技術やセラミックスの製造に重要な微粒子の物性や特性について,粉末の分散やレオロジー等の微粒子工学・化学工学の視点と量子サイズ効果等の量子力学・固体物理学の視点で理解する.

キーワード

微粒子、量子ドット、ナノチューブ、分散、レオロジー

学生が身につける力

国際的教養力 コミュニケーション力 専門力 課題設定力 実践力または解決力
- -

授業の進め方

講義では基礎的、応用的内容について解説する。

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 特許と技術開発 特許の基礎知識を紹介する
第2回 微粒子工学の基礎 粉体の特性、粒子特性および粒子集合体の特性を学ぶ
第3回 微粒子工学の要素技術 粉砕、分級、集じん、造粒、混合、混練と粉体の運動の関係を学ぶ
第4回 微粒子の分散 微粒子の液体中での分散やDLVO理論について学ぶ
第5回 高分子による微粒子の分散 高分子の作用による液体中での粒子の分散の基礎理論につてい学ぶ
第6回 濃厚分散系のレオロジー レオロジーの基礎と濃厚サスペンションの流動解析について学ぶ
第7回 微粒子の充てん理論とその応用 粒子の充てん理論とシュミュレーション技術について学ぶ
第8回 微粒子の形状と物性 1 「半導体ナノ粒子の物性」 固体物理をベースに半導体ナノ粒子の特性について解説する。
第9回 微粒子の形状と物性 2 「量子ドット,プラズモン」 量子ドット、プラズモン材料について解説する。
第10回 微粒子の形状と物性 3 「ナノチューブ,ナノシート材料」 ナノチューブやナノシート材料の特徴や応用について解説する。
第11回 微粒子環境浄化材料 1 「環境浄化材料」 環境浄化に用いられる微粒子技術について解説する。
第12回 微粒子環境浄化材料 2 「微粒子光触媒とその応用」 酸化チタン光触媒の原理と応用について解説する。
第13回 微粒子エネルギー材料 1 「再生可能エネルギー」 微粒子工学をベースにした再生可能エネルギー技術について解説する。
第14回 微粒子エネルギー材料 2 「太陽光発電」 微粒子工学をベースにした太陽光発電技術について解説する。
第15回 まとめ これまでの内容をまとめて解説する。

教科書

授業中にテキストを配布

参考書、講義資料等

社会環境マテリアル(坂井ら著,技術書院),Inorganic and Metallic Nanotubular Materials(宮内ら著,Springer),身近なナノテク酸化チタン・酸化亜鉛を知る(宮内ら著,日経BP社)

成績評価の基準及び方法

レポート課題で評価する.

関連する科目

  • MAT.C313 : 界面化学
  • MAT.C314 : 環境の科学
  • MAT.C305 : 半導体材料及びデバイス

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

履修条件は特に設けないが,関連する科目を履修していることが望ましい。

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