2024年度学院等開講科目物質理工学院材料系材料コース

材料設計演習

開講元: 材料コース
担当教員: 細田秀樹 / 稲邑朋也
授業形態: 演習 (対面型)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 月1-2 (J2-302(J233))
クラス: -
科目コード: MAT.M423
単位数: 010
開講時期: 2024年度
開講クォーター: 1Q
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

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が，大学院として金属工学主体の修士論文研究に取りかかかるために，身につけておくべき金属物理学として，材料設計の基礎となる原子間結合，結晶構造，状態図，組織形成などを演習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，受講希望者は指定の期日までに細田までメール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，同Ｑ開講の金属物理学演習を併せて受講してください．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．講義は日本語と英語の両方で行います．英語講義であっても，日本語が全くわからない学生は，登録前に細田まで必ず相談してください．
なお，本講義は大学院講義のため，(1) 学部で金属を学んだことがあるか，(2) 現在，金属または材料学に関係する研究室で修士論文研究を行っているか，あるいは，それら以外でも，(3) 金属学を強く学びたいという熱意があるか，という学生以外は受講を勧めません．

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

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

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およびAIの使用は不可．AIやインターネットを不正使用した場合，カンニングとみなします．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

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

成績評価の方法及び基準

毎回の演習並びに課題提出による

履修の条件・注意事項

演習のため人数制限があり，初回講義の3日前の金曜日正午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．受講希望者が教室の受入人数を超えた場合，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認めず，必ず，同Ｑで木曜日に開講の金属物理学演習と併せて申込み・受講をしてください．申し込み無しの受講者は，人数の都合でお断りすることがあります．必ず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

オフィスアワー

平日9:00-18:00．訪問の場合，事前にメールで相談すること．

その他

講義は日本語および英語で行います．英語開催の年でも，日本語が全くわからない学生は必ず事前に細田まで問い合わせください．また，金属物理学演習とセットです．本演習の単独受講は基本的に認めません．受講数に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が，研究生の受講は認めません．問い合わせは細田までお願いします．