物質合成工学

※本年度は新型コロナウィルス対応のため、授業内容、および日程が大きく変更される予定です。最新の情報は学務情報システムを参照してください。

授業科目名

物質合成工学
(Materials Syntheses Engineering)

担当教員名

奥谷昌之
(OKUYA Masayuki)

所属等

学術院工学領域

研究室

C103

分担教員名

脇谷　尚樹

クラス

ＤＭ・ＤＥ

学期

後　期

必修選択区分

ＤＭ（必修）・ＤＥ（選択）

対象学年　

２年

単位数

２

曜日・時限

月５・６

キーワード

プロセッシング、無機材料、セラミックス、単結晶、非晶質、構造材料、焼結、欠陥方程式、相平衡

授業の目標

無機固体材料の合成に関する基礎的な考え方を理解するとともに、その背景にある材料科学や物性論との関係を理解し、物性を支配する因子の一つである微構造制御のための基礎を修得する。無機固体材料は、金属材料、セラミックスが主体であるが、その形態には多結晶、単結晶及び非晶質という分類とバルク、粉体、繊維あるいはウィスカー及び薄膜と言う分類もできる。そして、固体物質の中で無機固体材料を幅広く理解する基礎を理解することを目標とする。

学習内容

無機材料学を構築する基礎理論として、（１）固体構造論、（２）固体平衡論、（３）固体反応論及び（４）物性論があるが、この講義では無機化合物の固体構造論に繋がる無機固体の合成方法の基礎に相当する。すなわち、大変多様な無機固体材料の内、産業の基盤という観点からセラミックスやガラスを中心にその合成方法について講義する。

授業計画

※本年度は新型コロナウィルス対応のため、授業内容、および日程が大きく変更される予定です。最新の情報は学務情報システムを参照してください。
回	講　義　内　容
1	焼結１：拡散と焼結（微細構造、Fickの法則）	奥谷担当
2	焼結２：原子価制御と欠陥方程式（金属酸化物、酸素欠陥、Kröger-Vink）
3	焼結３：微構造に与えるプロセッシング因子（粒界、粒成長、高密度化）
4	焼結４：種々の焼結方法（固相反応、放物線測）
5	セラミックス材料の合成と強度（ヤング率、破壊応力）
6	非晶質や導電性材料の合成１：ガラス（工業的製造法、強化ガラス）
7	非晶質や導電性材料の合成２：半導体・金属（バンド構造、ドーピング、イオン伝導）
8	前半部分確認テスト（対面式）
9	多結晶材料の合成方法（原料、混合、仮焼、成形）	脇谷担当
10	単結晶材料の合成方法（水溶液法、溶融法、気相法、水熱法、高圧法）
11	非晶質材料の合成（非晶質材料の生成条件、酸化物系ガラス、非酸化物系ガラス）
12	複合材料の合成方法（基材、セラミック系複合材料、金属系複合材料、プラスチック系複合材料、ゴム系複合材料）
13	セラミックス薄膜の合成方法（薄膜とは？、液相法）【1/7にオンラインで実施】
14	セラミックス薄膜の合成方法（気相法（化学的方法））
15	セラミックス薄膜の合成方法（気相法（物理的方法））
16	期末試験（対面式）

受講要件

特になし　

テキスト

セラミックスの基礎科学(守吉佑介・笹本　忠・植松敬三・伊熊泰郎）
内田老鶴圃　ISBN4-7536-3012-9

参考書

セラミック材料学（佐久間健人）
海文堂　ISBN4-303-71740-1

予習・復習について

授業の内容をよく理解することがまず第一である。講義内容をよく復習することが肝要である。　

成績評価の方法・基準

奥谷：各回の小テストまたはレポートで評価
脇谷：各回の講義に対するレポートで評価

オフィスアワー

奥谷：学務情報システム「教員問合せ」、または電子メールによる連絡に対応
脇谷：学務情報システム「教員問合せ」、または電子メールによる連絡に対応

担当教員からの
メッセージ

授業の前半部分(前半部分確認テストまで)を奥谷が、後半を脇谷がそれぞれ担当する。状況が改善した場合、対面式の授業で実施される可能性もあります。詳細は学務情報システムにより確認してください。
なお、1/7にもオンライン授業が予定されます。忘れずに受講してください。