| 科目名 |
無機材料工学 |
| 担当教員 |
前田 敏彦 |
| 対象学年 |
3年 |
クラス |
学部：専門001 |
| 講義室 |
Ｂ１０７ |
開講学期 |
１学期 |
| 曜日・時限 |
火１,金１ |
単位区分 |
選択 |
| 授業形態 |
一般講義 |
単位数 |
2 |
| 準備事項 |
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| 備考 |
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| 授業の詳細1 |
講義の目的
セラミックスの定義，一般的性質，結晶構造，組織を理解した上で，単結晶・多結晶・微粒子・薄膜の各種合成方法に関する基礎知識を習得する．さらに，各種セラミックスの物理的・化学的・電磁気的・機械的性質を理解して，それらの機能が実際にどのように応用されるかを習得する．
講義の進め方
基本的に板書で行うが，適宜 PowerPoint 等も使用する．また必要に応じプリント等講義資料を配付するとともに小テストを実施する．
達成目標
セラミックスとは何か，その物理的・化学的特徴は何か，作製プロセス・応用分野はどのようなものか，を理解すること． |
| 授業の詳細2 |
講義計画
1. セラミックス入門
一般的な性質，金属との違い，工業製品の例
2. セラミックスの結晶構造
共有結合結晶とイオン結合結晶，酸化物の結晶構造
3. 熱力学の基礎
第 1 法則，第 2 法則，自由エネルギ
4. 相平衡
相律，平衡状態図，相転移
5. セラミックスの構造と欠陥
微細構造，格子欠陥（点欠陥，転位，積層欠陥，結晶粒界），イオン伝導
6. 結晶の成長
単結晶と多結晶，焼結体，拡散と粒成長
7. 薄膜作製技術
エピタキシャル成長，気相成長法（PVD、CVD）
8. 中間試験（50 点満点）
9. セラミックス焼結体の製造プロセス
原料調製，成形，焼結
10. ガラス・単結晶・薄膜の製造プロセス
固相反応法，液相反応法，気相反応法
11. 高強度・高靱性セラミックス
応力と歪，機械的強度，破壊靱性，部分安定化ジルコニア
12. セラミックスの電気的応用-1
（強）誘電体，自発分極，焦電効果，圧電効果，メモリー，センサ，点火素子
13. セラミックスの電気的応用-2
サーミスタ，バリスタ，PTC セラミックス，IC 基板
14. 高温超伝導セラミックス
導電性セラミックス，（高温）超伝導とは？，超伝導の応用
15. 期末試験（50 点満点）
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| 授業の詳細3 |
◆テキスト：特に指定しない
◆参考書：
(1) 守吉佑介 他著「セラミックスの基礎科学」（1989 年，内田老鶴圃）
(2) W. D. Kingery 他著，小松和蔵 他訳「セラミックス材料科学入門 基礎編」（1980 年，内田老鶴圃）
(3) W. D. Kingery 他著，小松和蔵 他訳「セラミックス材料科学入門 応用編」（1980 年，内田老鶴圃）
◆成績評価：
二回の試験の合計点が 95 点以上であれば AA、80 点以上を A、70 点以上を B、60 点以上を C とする。A、B、C については、小テストの内容等を考慮することがある．ただし，二回の試験の受験と試験を含め 15 回のうちの三分の二以上（10 回以上）の出席とは合格の必要条件である．
◆履修前の受講が望ましい科目：力学基礎，電磁気学基礎，熱力学・波動力学基礎，物理学実験，物性物理学基礎，材料科学，材料の構造と性質，先端材料工学，材料プロセス工学．基礎化学，物理化学序論，物理化学，無機化学序論，無機化学，計測と解析 など． |
| 授業の詳細4 |
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| 授業の詳細5 |
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| 授業の詳細6 |
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| 授業の詳細7 |
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| 授業の詳細8 |
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| 授業の詳細9 |
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| 授業の詳細10 |
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