3401

2013年度工学院大学大学院・機械工学専攻

材料工学特論（Fundamentals of Engineering Materials）[3401]

2単位
丹羽　直毅　非常勤講師　　[ 教員業績　 JP EN ]

最終更新日 : 2014/02/13

＜授業のねらい及び具体的な到達目標＞: 最近話題になっているボーイング787やエアバスA380など最先端のジェット機、自動車、家電製品、電子機器・コンピュータなど、私達人間の生活を支えている工業製品は、材料により作られています。新しい機械や高性能の機械の出現は、材料の特性改善や新材料の開発によりもたらされたとも言えます。世界の工業国では、新規の材料開発や、従来の材料の改良が一つの基盤技術と考えられています。現在も、エンジン材料など構造材料から燃料電池や太陽電池など機能性材料まで、優れた性能を持つ新しい材料の開発や省資源・省エネルギの観点から材料の有効活用への絶え間ない努力が続けられています。
材料の性質は、原子の構成、電子の存在の仕方や微細構造によって大きく変化します。また、材料の特性は、材料が使用される環境に大きく影響を受けます。新しい材料の開発や活用により高性能の機械が生活向上に貢献している一方、材料に関する知識の欠如によるトラブルも発生しています。
材料工学特論では、将来もの作りに携わる機械系技術者となる受講生が、材料を巧みに使いこなし、機械の高性能化や新しい機械の開発で活躍できるよう、材料の本質への理解と工業材料に関する俯瞰的・基礎的知識を学びます。
＜授業計画及び準備学習＞: １．もの作りにおける材料工学の位置づけ
２．力学的特性
　　構造敏感性
３．材料試験概説
４．弾性
　４－１　弾性率
　４－２　原子間結合
　４－３　原子の充填
５．塑性
　５－１　降伏、加工硬化、破断
　５－２　降伏応力、耐力、引張り強度、延性
　５－３　ミクロ塑性、結晶粒界、加工硬化、歪速度、クリープ
６．強化の機構
７．工業材料の分類とその特性
８．金属材料
　８－１　金属材料の分類
　８－２　構造
　８－３　平衡と非平衡（平衡論と速度論）
　８－４　平衡状態図
　８－５　組織制御
　８－６　鉄鋼材料
　８－７　非鉄金属材料
　８－８　金属材料の製造・加工・接合
９．ポリマー
　９－１　ポリマーの分類
　９－２　ポリマーの構造
　９－３　ポリマーの機械的性質
　９－４　ポリマーの製造・加工・接合
１０．セラミックス
　１０－１　セラミックスの構造
　１０－２　セラミックスの機械的性質
　１０－３　セラミックスの製造・加工・接合
１１．複合材料
　１１－１　木材と鉄筋コンクリート
　１１－２　繊維強化型、粒子分散型、発泡型複合材料
＜成績評価方法及び水準＞: レポートおよび最終テストにより成績を評価する。
＜教科書＞: なし。
＜参考書＞: ・「設計者に必要な材料の基礎知識」（手塚則雄、米山猛著、日刊工業新聞社）
・Engineering Materials (An Introduction to their Properties and Applications)
by Michael F. ASHBY and David R. H. JONES PERGAMON PRESS
・Materials Selection in Mechanical Design by Michael F. ASHBY and David R. H. JONES PERGAMON PRESS
・The Science and Engineering of Materials by Donald R. ASKELAND PWS Publishing Company
＜オフィスアワー＞: 講義の前後およびメールで質問に応じる。
＜学生へのメッセージ＞: より良い「もの作り」には、材料の知識が必要です。