金属工学関係科目

材料科学B(Materials Science B)

奥居 徳昌 教授  鞠谷 雄士 教授  前学期  2−0−0

I 材料科学Aに引き続き,材料の基本的性質を理解するのに必要な構造・状態と物質の諸性質との関連について述べる。

II 1. 熱的・力学的性質など

材料科学実験第一(Materials Science Laboratory I)

奥居 徳昌 教授  ほか  前学期  0−0−3

I 材料工学課程の学生を対象とし,材料の組織。構造及び物理,化学,機械的な性質の実験並びに実験に必須な基礎的技術の修得を目的とする。

II 1. 構造・組織・解析 2. 物理測定 3. 化学測定 4. 機械測定

 テキスト使用。

材料科学実験第二(Materials Science Laboratory II)

奥居 徳昌 教授  ほか  後学期  0−0−3

I 材料工学の研究に必須な,材料の構造解析,化学分析及び物性測定などの基礎的技術の基本の修得を目的とする。

II 1. 構造・組織・解析 2. 物理測定 3. 化学測定 4. 機械測定

 テキスト使用。

物理化学(材)第一(Physical Chemistry (Materials Engineering Course)I)

a岡田  清 教授  °柴田 修一 教授  b森  健彦 助教授  前学期  2−0−0

I 材料科学の基礎となる化学結合の本質とその研究手段について概説する。

II 分子の対称性とその応用の方法について説明する。

物理化学(材)第二(Physical Chemistry (Materials Engineering Course)II)

a浅井 茂雄 助教授  b河村 憲一 助教授

c篠崎 和男 助教授  矢野 哲司 助教授  後学期  2−0−0

I 化学第一,第二ならびに物理化学(材)第一に続く講義である。

II 液体,相平衡,多成分系の熱力学,束一的性質,平衡,電気化学など。

情報処理概論演習(材)(Exercise on Information Processing (Materials Engineering Course))

奥居 徳昌 教授  鞠谷 雄士 教授  前学期  0−2−0

I 材料工学を学ぶ学生にとって必要な情報処理の演習をワークステーションを用いて行う。

II FORTRAN言語によるプログラミング,デバッギング,実行を行う。

結晶学概論A(Fundamentals of Crystallography in Metallurgical Engineering A)

中村 吉男 教授  前学期  1−0−0

 金属および各種の結晶を理解するのに必要な結晶の方向,面,の表記方法および結晶系とブラベー格子,投影図と断面,配位数,面密度と充填率などの基礎知識を演習を交えて学習する。

結晶学概論B(Fundamentals of Crystallography in Metallurgical Engineering B)

藤居 俊之 助教授  前学期  1−0−0

 結晶の3次元幾何学を2次元で表記する方法の一つであるステレオ投影法を学ぶ。立方晶のステレオ投影図,ステレオ投影図を利用したトレース解析,結晶方位解析などの実習を行う。

金属の状態図(Alloy Phase Diagrams)

三島 良直 教授  細田 秀樹 助教授  前学期  2−0−0

I 読み方,演習,組成ー自由エネルギー曲線,相律,相平衡,析出

II 状態図は材料の設計図であり,開発の指針を示す地図である。本講義では,水などの1元系状態図(温度ー圧力状態図)から初め,2元・3元状態図の読み方を示し,また,状態図で重要な相律と,組成ー自由エネルギー曲線と状態図の関係を示す。また,安定状態図と準安定状態図や,状態図からの材料設計として第二相の析出などの組織と状態図の関係についても示す。以上は,演習も通じ,総合的に金属材料の状態図を学習する。

化学反応の速度(Reaction Kinetics)

水流 徹 教授  後学期  2−0−0

I 化学変化に伴う過程について,均一系,不均一系での反応速度と反応機構について理解する。

II 気体分子の運動,拡散現象,化学反応の速度(速度則,素反応,律速段階),反応の分子動力学(衝突理論,活性錯体,遷移状態,絶対反応速度論,活性化エネルギー),酸化物の欠陥反応

応力とひずみの基礎(Introduction to stress and strain)

尾中  晋 教授  後学期  1−0−0

 金属材料をはじめとする固体の変形を考えるためには,応力とひずみを理解することが必要になる。本講義ではこの応力とひずみについて,最も基礎的な事項から説明する。応力は単位面積あたりの力に,ひずみは長さの変化分ともとの長さの比に関係する量であるが,それらが多くの成分を持つ量,テンソルであることの理解を目的とする。座標変換による応力やひずみの成分の変化についての説明を含め,弾性変形における応力とひずみの関係,フックの法則までを扱う。

金属の変形

竹山 雅夫 助教授  後学期  1−0−0

 金属材料に外部から力を加えると,まず弾性変形し,その後永久ひずみが残存する塑性変形が生じる。本講義では金属材料の塑性変型をマクロ的な観点及びミクロ的な観点から説明する。特に,塑性変型は材料中の結晶欠陥(転位)の運動によって生じること,また,その変形挙動と結晶構造とが密接に関係することを教授し,材料の変形機構,強化方法を修得させる。

回折結晶学(Diffraction Crystallographic Technology)

中村 吉男 教授  後学期  2−0−0

I 結晶の幾何学的性質及びX線・電子線などの回折理論を述べ,次いで結晶回折方法,金属及び合金の結晶構造の決定,状態図の作成などの応用面も演習などによって修得させる。

II 1. X線の性質 2. 結晶の幾何学 3. 回折線の方向と強度 4. 回折の実験方法 5. 回折現象の材料科学への応用 6. 電子線回折

金属・合金の凝固(Solidification of metals and alloys)

熊井 真次 教授  後学期  2−0−0

 金属・合金は液体から固体への変態,すなわち凝固によって誕生し,その後の加工プロセス(鍛造,圧延,プレス,熱処理)で育てられる。本講義では,材料の最終的性質に対して決定的な影響を及ぼすこの「生まれ」について取り扱う。平衡状態図と凝固過程との関係,純金属と合金の凝固,固溶体合金の凝固偏析,組成的過冷却理論とその応用,結晶成長と鋳塊の凝固組織,多相合金の凝固組織とその制御,資源リサイクルへの応用等について教授する。

格子欠陥と転位(Lattice Defects and Dislocations)

加藤 雅治 教授  前学期  2−0−0

 結晶材料の力学的性質を支配するものは,結晶中に存在する格子欠陥(とくに転位)である。本講義では,練習問題を解きながら,様々な格子欠陥や転位論の基礎知識を学ぶ。さらに,応力−ひずみ曲線や各種の材料強化法(固溶強化,析出強化,分散強化,結晶粒微細化強化,複合強化など)を,転位論を用いて平易に,また,できるだけ系統的に理解する。

表面物理化学(Physical Chemistry of Surfaces)

西方  篤 助教授  前学期  2−0−0

I 固体表面の物理的および化学的性質について述べ,その表面の特性や機能を評価・制御するための電気化学的方法の基礎とその応用について述べる。

II 平衡電位,電位−pH図,混成電位,電流−電位曲線,電極反応速度論,金属・半導体の電極反応,析出と溶解,金属の酸化と腐食

金属の相安定と相変化(Phase Stability and Transformations in Metals)

竹山 雅夫 助教授  梶原 正憲 助教授  前学期  2−0−0

 金属・合金の材料特性は,化学組成ばかりでなく微視組織によって決定される。本講義では,微視組織の形成機構を理解するために必要な材料学の基礎について詳細に解説する。すなわち,平衡熱力学を用いると構成相の相安定性や相変化挙動が数学的に記述できることや,フィックの第一・第二法則に基づいて拡散律速型組織変化の速度を定量的に評価できること等を説明する。

金属物性(Physical Properties of Metals)

史  蹟 助教授  前学期  2−0−0

 金属は光沢があり,よい熱,電気伝導体である。さらに鉄など幾つかの金属は磁性を示す強磁性体である。なぜ金属はこのような振る舞いをするか。これらのマクロな現象の裏に何があるか。金属の電子的構造を解説し,金属中電子の振る舞いとマクロな性質との関係を理解させる。

移動速度論(Transport Phenomena at High Temperature)

金澤 幸 助教授  後学期  2−0−0

I 金属製錬工程や電子材料製造工程などにおける基本的な移動現象,液体の流れ,液体と固体中の成分や熱の流れおよび,金属とガス,金属酸化物など異相間反応速度の基礎を学ぶ。

II 1. 拡散係数,熱伝導度,粘性係数 2. フィックの拡散方程式,フーリエの熱伝導方程式。ニュートンの粘性方程式
  3. 定常解と非定常解 4. 無次元数 5. 層流と乱流 6. 巨視的収支 7. 速度定数の測定法
  8. 金属,ガス,金属酸化物など異相間の反応速度式

高温反応の熱力学(Chemical Thermodynamics at High Temperature Reactions)

永田 和宏 教授  前学期  2−0−0

I 金属製錬及び機能材料創製の高温における反応を主として取扱い,特に熱力学の実際的な使い方の修得に重点を置く。

II 1. エネルギー・バランス 2. エントロピー生成 3. 活量,平衡定数 4. 溶液論 5. 異相平衡
  6. 温度−圧力状態図。金属,合金,金属酸化物融体,硫化物系など。

複合材料物性(Introduction to Composite Materials)

若島 健司 教授  後学期  1−0−0

I 異なる材料の組み合せによる不均質異方性材料の力学物性とその利用法を,材料学的な組織及び構造との関連により理解する。

II 1. 複合材料の分類と特色 2. 複合素材の構造と性質 3. 最適化のケーススタディ 4. 繊維複合材料の力学
  5. 複合化の方法 6. 界面の諸問題

金属の疲労と破壊(Fatigue and Fracture on Metals)

肥後 矢吉 教授  後学期  1−0−0

 構造材料として用いられている金属は,その強靭性と耐久性に於いて最も信頼される材料と考えられている。しかし,未だに多くの事故が発生している原因は疲労による構造物の破壊であろう。この講義では金属材料の破壊と疲労現象及びこの現象を考える上で不可欠な破壊力学の概要を講義する。

金属工学インターンシップ(Internship in Metallurgical Plants)

各教員 前学期  0−0−2

I 金属工学の実際に触れ,大学における学習との関連を体験させる。

II 一定期間金属工学関係の企業の工場,研究所にて技術の実際に携わり,その報告書を提出させる。

金属工学創成実験(Creativity Laboratory in Metallurgy)SC SC:(H17選定)創造性育成科目

松尾  孝 教授ほか各教員  前学期  0−0−4

I 金属材料の性質を理解し,その特性を活かして実生活にかかわる様々な構造・機能体(音響機器,装置,輸送機器等)の発案,企画,設計,製作および評価を行う。これらを通して材料の機能と材料選択とのかかわりを体験し,独創性,発想力,計画性を養う。

II 人数制限あり。少人数グループに分かれて音響機器等の製作を行う。

金属工学実験(Metallurgical Engineering Laboratory)

各教員 後学期  0−0−4

I 金属材料の基本的な性質の測定に関する技術の修得を目的とし,金属工学の講義に対応する内容を持っている。金属工学実験第二とともに年間を通じて行うので注意すること。

II 1. 組織と強さ 2. 高強度アルミニウム合金の時効硬化現象 3. 波動を用いた金属材料の研究
  4. 高温における酸化・還元反応とその速度論的研究 5. 材科の熱的および力学的性質の解析と評価
  6. 鉄鋼材料の組織と強度 7. 金属材料の腐食 8. イオン性結晶の格子欠陥と機能性

(企) テキスト使用。

鉄鋼材料学第一(Fundamentals of Ferrous Materials I)

寺田 芳弘 助教授  前学期  2−0−0

 純鉄の相変態,侵入型元素の固溶,鉄と炭素の拡散係数など,純鉄の特徴を解説する。炭素鋼の熱処理過程の理解にあたって,過冷オーステナイトを知る必要があることを認識させ,各熱処理の意味を解説する。そして,合金元素を添加する意味は,周期律表をベースに考えなくてはならないことを示し,その理由を解説する。最後に,鉄鋼材料の機械的性質は組織に基づいて説明され,組織は転位と相関していることを解説する。

鉄鋼材料学第二(Fundamentals of Ferrous Materials II)

松尾  孝 教授  後学期  2−0−0

 鉄鋼材料学第一に続く講議である。合金鋼を中心に,組織と機械的性質の関係について学習する。

軽合金材料(Metallurgy of Light Alloys)

里  達雄 教授  後学期  2−0−0

 実用金属材料としてアルミニウム,マグネシウム,チタンなどの軽合金材料ならびに複合材料について,各種合金の種類や特徴,製造プロセス,塑性加工,熱処理,組織制御,強化機構,材料特性などの基本的事項を金属材料学の観点から理解を深めさせる。

材料精錬プロセス第一(Materials Processing I)

未 定  後学期  1−0−0

材料の高温を用いる製造プロセス例として,鉄鋼製造における製鉄・製鋼プロセスについて理論的背景を含めて教授する。

材料精錬プロセス第二(Materials Processing II)

未 定  後学期  1−0−0

機能性金属材料の製造プロセスについて理論的背景を含めて教授する。

機器分析概論(金属)(Introduction to instrumental analysis)

未 定  前学期  1−0−0

SEM,EPMA,SIMS,AES,ESCA,STM,SPM,ラマン分光,IR,メスバウアー分光,VSM,真空技術を用いた材料の状態分析方法について学ぶ。

エレクトロニクス材料A

綱島 祥隆 講師  前学期  1−0−0

シリコン,ガリウム砒素に代表される半導体の結晶・プロセス技術とデバイスの応用を学ぶ。

エレクトロニクス材料B

鈴木 博之 講師  挟間 克樹 講師  前学期  1−0−0

セラミック材料を中心とした最新の誘電,圧電,磁性,半導体,超電動体,電気光学材料,その製造方法及びエレクトロニクスデバイスへの応用を学ぶ。

材料と社会(Materials Process Design)

辛島恵美子 講師  前学期  1−0−0

I 材料科学者にとっての倫理の問題を示し,次に,安全・環境問題から材料とその製造プロセスの技術的課題を考える。

II LCA(Life Cycle Assessment)の考え方とその応用例,自動車材料のリサイクル,エネルギー問題

材料製造プロセス(Plastic Working of Metals)

未 定  後学期  1−0−0

金属材料製造に関わる塑性加工法および加工組織(集合組織)について実操業の立場から論じる。

アドバンスト・マテリアルズ・アンド・プロセッシング第一(Advanced Materials and Processing I)

未 定  前学期  1−0−0   (奇数年度開講)

 構造材料や機能性材料など,新しい材料の研究開発や新製品プロセスについて述べる。

I 生産現場や研究開発の場で第一線の技術者,研究者として活躍している講師陣による講義を行う。

II 最近の多様化する社会ニーズに対応した新しい構造材料,機能性材料(鉄鋼材料,非鉄金属材料,非金属材料)について,材料特性,製造プロセスの現況と今後の発展方向について述べる。

アドバンスト・マテリアルズ・アンド・プロセッシング第二(Advanced Materials and Processing II)

未 定  前学期  1−0−0   (偶数年度開講)

 構造材料や機能性材料など,新しい材料の研究開発や新製品プロセスについて述べる。

I 生産現場や研究開発の場で第一線の技術者,研究者として活躍している講師陣による講義を行う。

II 最近の多様化する社会ニーズに対応した新しい構造材料,機能性材料(鉄鋼材料,非鉄金属材料,非金属材料)について,材料特性,製造プロセスの現況と今後の発展方向について述べる。

金属工学コロキウム(Colloquium on Metallurgical Engineering)

各教員  前学期  0−2−0

I 金属工学に属する外国の専門書及び専門雑誌の読解力ならびに発表・討論能力を養成することを目的とする。

II あらかじめ割当てられた論文を読んできて報告し,これについて討論を行う。

材料物性特別実験(Advanced Laboratory on Metallurgy)

各教員  後学期  2−0−1

 材料の物性と評価法,素材の創製と成形プロセス等について,講義,文献講読および実験により基礎的知識と実験手法を習得することを目的とする。なお,履修申告は事前に学科主任の承認を得ること。

金属工学英語セミナー(English Seminar in Metallurgical Engineering)

各教員  前学期  0−2−0

I 金属材料工学の概要を英語を通して学び,国際的技術者としての素養を養う。

II 1. 金属材料学とは 2. 金属の物理的性質 3. 金属の化学的性質 4. 金属の機械的性質

技術英語A(金属)(Technical English A (Metallurgical Engineering))

各教員  前学期  0−1−0

e-learning を用いて,英語のヒアリング,リーディング能力の向上を目指す演習科目である。

技術英語B(金属)(Technical English B (Metallurgical Engineering))

各教員  後学期  0−1−0

e-learning を用いて,技術英語のヒアリング,ライティング能力の向上を目指す演習科目である。

科学技術者実践英語(Advanced English Communication for Engineers)

未 定  後学期  1−0−0

科学技術者のための実践的な英語コミュニケーションスキル開発を行う。

受講予定者は,予めTOEICを受験し申告時にTOEIC SCORE SHEETを提出する必要がある。申告時において,ある程度のTOEIC SCOREレベルに達していることが望ましい。

授業では,コミュニケーションスキルの内容に応じてクラス編成を行い訓練を行う。