2016年度 材料開発特論第一   Advanced Course of Material Development I

文字サイズ 

アップデートお知らせメールへ登録 お気に入り講義リストに追加
開講元
材料コース
担当教員名
島 裕和  瀬川 浩代 
授業形態
講義     
メディア利用科目
曜日・時限(講義室)
火5-6(S7-201)  金5-6(S7-201)  
クラス
-
科目コード
MAT.C502
単位数
2
開講年度
2016年度
開講クォーター
1Q
シラバス更新日
2016年4月27日
講義資料更新日
-
使用言語
日本語
アクセスランキング
media

講義の概要とねらい

セメント製造を例に、製造プロセスのエンジニアとして必要な熱力学の基本知識や、実化学プロセスの解析に役立つシミュレーション技術の活用方法について学ぶ。平衡計算ソフトウエアやエクセルを用いた実習を行い、理解を深める。
ガラス材料を中心とした非晶質材料についての作製法や評価法に関して講義および課題を通して学習する。非晶質材料特有の作製方法やサイエンスについて学ぶことも出来るが、講義内容の多くの部分は材料研究において、共通する。講義を通じて材料研究に必要な幅広い知識を得ることを狙いとする。

到達目標

1.セメントの利用方法、製造方法を理解する
2.セメント製造を例にプロセス技術者に必要な熱力学の基礎を理解する
3.平衡計算ソフトウエアによる平衡状態の予測や状態図作成について原理及び方法を理解する
4.各種製造プロセスに有効なシミュレーション技術について理解する

1.ガラスの作製方法やその科学を理解する。
2.ガラスの構造解析方法について理解する。
3.非晶質材料の作製方法について理解する。
4.溶液法を用いた材料合成について理解する。

キーワード

セメント製造、熱力学、平衡計算、シミュレーション、ガラス、非晶質材料、構造解析、ゾル-ゲル法、陽極酸化

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

平衡計算ソフトウエアやエクセルを使った実習を行うので、ノートPC(ウインドウズ)を持参することが望ましい。毎回の授業の最後に、学習した内容や疑問点を提出してもらい、次回授業の冒頭に疑問点について解説する。
講義を中心に行う。毎回の授業の最後に、講義内容に関連する課題を提出してもらい、次回授業の冒頭に必要に応じて解説する。

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 イントロダクション、セメント製造工程 セメントの使われ方、製造方法を理解する
第2回 ガラスの概論 ガラスの構造を知るための評価方法についての知見を得る
第3回 セメント製造工程、原料配合計算 セメントの製造方法及びエクセルによる実習を通して原料配合計算の方法を理解する
第4回 ガラスの構造解析(1) ガラスの構造を知るための評価方法についての知見を得る
第5回 セメント製造における熱力学 平衡計算ソフトウエアを使用して、セメント製造に必要な熱力学データを獲得する方法を学ぶ
第6回 ガラスの構造解析(2) ガラスの構造を知るための評価方法についての知見を得る
第7回 セメント製造における熱力学 平衡計算ソフトウエアにおいて、平衡状態を計算する手法である自由エネルギー最小化についてエクセルを利用した実習を通して理解する
第8回 溶融法以外の非晶質材料の作製方法。ゾル-ゲル法概論 溶融法以外の非晶質材料の作製方法について知る。その中からゾル-ゲル法を中心に概説する。
第9回 複雑な平衡計算(セメント鉱物の生成予測) 平衡計算ソフトウエアを使用して、セメント鉱物の生成予測等、複雑な平衡計算のやり方を理解する
第10回 ゾル-ゲル法による材料作製 ゾル-ゲル法を用いた材料作製(バルク、膜、粉末)について理解をする。
第11回 計算平衡状態図 平衡計算ソフトウエアを使用して、2、3成分系の状態図を作成する方法を理解する
第12回 陽極酸化による膜作製 陽極酸化を用いた酸化膜の作製について理解する
第13回 各種製造プロセスにおけるシミュレーションの活用 平衡計算や熱流体解析等のシミュレーションを各種製造プロセスに適用した解析例や有効な活用方法を理解する。
第14回 パターニング技術 膜の微細加工について理解する。
第15回 まとめ 全体のまとめ

教科書

講義資料を配布する

参考書、講義資料等

講義資料を配布する

成績評価の基準及び方法

出席及びレポート

関連する科目

  • 材料コース開講科目

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

特に無し

連絡先(メール、電話番号)    ※”[at]”を”@”(半角)に変換してください。

島裕和 セメント分野 hshima[at]mmc.co.jp
瀬川浩代 ガラス分野 SEGAWA.Hiroyo[at]nims.go.jp

オフィスアワー

メールで事前予約すること。

その他

なし

このページのトップへ