2024年度学院等開講科目物質理工学院材料系材料コース

材料熱物性特論

開講元: 材料コース
担当教員: 森川淳子
授業形態: 講義 (対面型)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 月7-8 (S8-623)
クラス: -
科目コード: MAT.P426
単位数: 100
開講時期: 2024年度
開講クォーター: 4Q
シラバス更新日: 2025年3月14日
使用言語: 英語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

熱物性（熱伝導率、熱拡散率、熱浸透率、熱容量等）概論を材料の視点から解説する。材料はおもに有機材料、高分子材料、有機複合材料ならびに生体材料等を中心に、無機材料、金属についても触れる。巨視的およびナノ・マイクロスケールの熱物性について、理論的な解説とともに、具体的な材料開発事例に基づいて、材料の高次構造との相関からも論じる。熱物性測定法については、国際標準を含めた幅広い方法論を網羅して解説する。熱物性を材料の機能発現として具現化する際に必要なサーマルデザインの考え方を解説する。

到達目標

熱科学、熱工学に関する基礎的な理解を、材料に係る熱物性および熱物性工学の視点から論ずる。測定法についての知識も習得し、機能発現のためのサーマルデザインの考え方を学ぶ。さらに、エネルギーと材料、ライフサイエンスと材料の関係について、熱に関する視点から考えることで、新しい材料設計のありかたを、具体的な材料設計の例を中心に学びながら、考え方や方法論、技術を習得することを目的とする。材料開発あるいは計測法と国際標準の関係についても学び、真に国際競争力のあるグローバルな視点からの材料設計を学習する。

キーワード

熱伝導率、熱拡散率、熱浸透率、熱容量、サーマルデザイン

学生が身につける力

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

各回の学習目標をよく読み，課題について予習・復習を行って下さい。

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	材料の熱物性概要	材料の熱物性の概論について理解できるようになる。
第2回	熱伝導; 測定法と材料への応用、およびサイズ効果	材料の熱伝導について、現象の理解と、測定法の原理を理解できるようになる。
第3回	熱拡散率; 測定法と材料への応用	材料の熱拡散率について、現象の理解と、測定法の原理を理解できるようになる。
第4回	熱容量；温度変調DSCと高速DSC, 熱測定法と材料への応用	材料の熱容量について、現象の理解と、測定法の原理を理解できるようになる。温度変調DSCと高速DSCについて原理を理解できるようになる
第5回	熱イメージングと熱ー分光イメージング	熱イメージングと熱ー分光イメージングの原理と応用について理解できるようになる。
第6回	マテリアルズインフォマティクスによる分子構造設計と熱物性	マテリアルズインフォマティクスを用いた分子構造設計と熱物性制御について理解する
第7回	フォノンエンジニアリングの物理	フォノンエンジニアリングの物理の概要を知り、理解を深めることができる。

準備学修(事前学修・復習)等についての指示

学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

特になし

参考書、講義資料等

授業で扱う資料は，事前にOCW-iにアップする。

成績評価の方法及び基準

評価はレポート提出により行なう。

履修の条件・注意事項

履修条件は特に設けないが，関連する科目を履修していることが望ましい。