2020年度 材料設計演習   Exercise in Materials Design

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開講元
材料コース
担当教員名
細田 秀樹  稲邑 朋也 
授業形態
演習
メディア利用
 
曜日・時限(講義室)
集中講義等 (J234)  
クラス
-
科目コード
MAT.M423
単位数
1
開講年度
2020年度
開講クォーター
2Q
シラバス更新日
2020年9月18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「材料設計演習」では,主に大学学部(相当)時代に金属工学を体系的に学んでいない学生を対象に,材料設計の基礎となる原子間結合,結晶構造,状態図,組織形成などの金属物理について演習(課題含む)を通して学ぶことを目的としています.学部で金属学を学んでいても,より深く基礎を理解したい学生ならば受講可能です.演習のため,受講人数の制限があり,受講希望者は細田までメールhosoda.h.aa@m.titech.ac.jpで申し込みをする必要があります.申し込みについては下記の「履修の条件」を読んで申し込みしてください。また、本講義受講希望者は,第二Q開講の金属物理学演習を併せて受講してください.金属物理学演習は受講せずに本演習のみ受講したい場合などは,事前に問い合わせしてください.希望者多数の場合,上記目的に沿って選択を行います.連絡が無い学生の受講は不可です.また,一回目の講義から班分けをし,以後,グループで演習を行うため,受講許可後-班分け後の履修登録取り下げはできません.講義は日本語のみで行います.

到達目標

材料設計の基礎となる金属材料における原子間結合と結晶構造を理解し,また,それらからの状態図や固溶限の理解と,それらの自由エネルギーとの関係を理解でき,また,状態図と組織形成の関連について理解できること

キーワード

材料設計,金属物理学,金属材料,金属元素,原子間結合,結晶構造,状態図,自由エネルギー,組織形成,相反応

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

【特記事項:本年度は,新型コロナウィルスの関係で講義形式が未確定です.現状は,少人数とし,夏期に2Qの金属物理学演習とセットで,3-4日程度の集中ゼミ形式で演習を行う予定です.講義内容は授業計画通りです.】毎回演習を行い,その後,回答のための考え方を説明し,理解する.数回,課題も提出する.演習では受講者をグループに分けて,グループで相談して回答する.演習では計算機(ノートPC含む),定規,方眼紙など何を持ち込んでも良い.ただし,カメラやネットを使用した相談は不可.演習のため,テストは行わない.

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 純金属の性質と周期律表 純金属の物理的性質と周期律表の関係
第2回 原子間結合力,相互作用エネルギーおよび内部エネルギー 結晶の内部エネルギー
第3回 添加元素の置換位置と結晶構造,および固溶限の関係 侵⼊型元素の置換位置とサイズ
第4回 エントロピーと⾃由エネルギー ⼆元系合⾦のエントロピー
第5回 ⼆元系状態図と⾃由エネルギー ⼆元系状態図の算出
第6回 状態図,相反応,組織形成 平衡凝固過程における組織形成
第7回 状態図に基づく組織制御の基礎 組織と加⼯熱処理

教科書

特に指定の教科書は無い

参考書、講義資料等

⾦属物理学序論,幸⽥成康著,コロナ社,
⾦属データブック,⽇本⾦属学会編,丸善

成績評価の基準及び方法

毎回の演習並びに課題提出による

関連する科目

  • MAT.M207 : 金属の状態図と相安定
  • MAT.M206 : 金属の電子構造と物性
  • MAT.M411 : 金属の相変態と組織制御
  • MAT.M424 : 金属物理学演習

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

【特記事項:演習で人数制限があり,4/27 17時までにメールにて申し込みの必要があります.本年度のみ,金属物理学演習とセットで夏期集中講義形式を予定しています.夏期に4日程度連続で受講できる方のみ申し込みしてください.なお,集中講義をいつやるかは教員指定できめます】 本講義はグループワークを伴う演習のため,期日までに細田までメールhosoda.h.aa@m.titech.ac.jpで,学部(相当)の専門と現在の研究室(主指導教員)とを連絡する必要があります.応募者多数の場合,大学院で金属工学に関係する研究に携わる学生を優先します.また,本講義単独での履修は基本的に認めず,第二Qの金属物理学演習と併せて受講することを強く勧めます.一緒に申し込みをしてください.申し込み無しの受講はできません.必要な場合,事前に細田まで相談してください.

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

Email: hosoda.h.aa[at]m.titech.ac.jp

その他

【特記事項:本年度は,大学院生のみ受講可能で,4年生は不可とします.講義は日本語のみです.また,金属物理学演習とセットで,夏期集中ゼミ形式を考えていますが,講義形式は現状,未定で,状況により変化します.いずれにせよ,申し込みは4/27 17時までにメールでしてください.人数が多い場合,大学院修士1年生かつ学部で金属をあまり勉強しておらず,大学院の研究のために金属物理の学習が特に必要となる学生さんを優先する方向です】受講者は併せて金属物理学演習を受講してください.本演習の単独受講は基本的に認めません.また,受講希望者数が受講可能数より多い場合,大学院で金属工学に関係する研究に携わる大学院生を優先します.空きがある場合は学部4年生の受講も認めることがあります.ただし,研究生の受講は認めません.本講義は日本語のみです.申し込みや問い合わせは細田にお願いします.

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