科目名 プロセス工学特論(Advanced Lecture on Process Engineering)
担当教員 澤田 豊
単位数 2
授業区分 院_選択 講義
年次配当 1
開講年度学期 2018年度 前期
授業概要・学習成果との関連 材料のプロセシングに関する指導原理と実際を学ぶ。金属やセラミックスの平衡状態図の理解とその応用力の育成を主たるテーマとして、バルク材料の融点予測、反応予測、徐冷時の析出相予測の手法などを学ぶ。非平衡状態たとえばアモルファス状態、薄膜や超微粒子などに関しても、平衡状態との異同を検討し、実際の材料のプロセシングを学ぶ。
到達目標 平衡状態の定義を説明できる。
平衡状態図から、物質の融点、相変化の温度と圧力を読み取ることができる。
平衡状態図から、化学反応、徐冷時の析出相、急冷時の析出相を予測することができる。
熱力学データから、反応や合成条件を予測することができる。
酸素分圧の制御と測定の方法を説明できる。
金属酸化物の不定比性の測定方法を説明できる。
アモルファス物質やガラスの特徴を平衡状態の結晶と比較して説明できる。
薄膜や超微粒子の特徴をバルク状態と比較して説明できる。
薄膜作製や粉体の焼結の概略を説明できる。
授業計画 1.平衡とは何か、平衡状態図の理解
2.融点の組成依存性
3.相変化の温度依存性、圧力依存性
4.反応の予測、固溶体の解釈
5.徐冷時と急冷時の析出相予測
6.自由エネルギーと平衡条件、反応予測
7.熱力学データを用いた平衡蒸気圧の予測
8.熱力学データを用いた反応条件の予測: 熱分解反応と気体分圧
9.熱力学データを用いた反応条件の予測: 酸化還元反応と酸素分圧
10.化合物の不定比性、酸素分圧の測定と制御
11.単結晶、薄膜、超微粒子に関する状態図の利用
12.アモルファスとガラス
13.粉体のプロセシング、成形
14.固相反応、焼結、粒成長
15.固体材料の評価方法
履修上の注意 相平衡、化学平衡、自由エネルギーを復習しておくこと。

欠席すると次回の内容が理解できなくなる。従って、単位取得のためには全ての回の出席を原則とする。欠席者が一人でも発生した場合は原則として休講にして、その分は補講を行う。
準備学習(予習,復習について) 次回の授業に必要な予習事項を履修者に指示する。履修者は指示された事項に関して、簡潔なプリントを用意して報告し、指導教員や他の履修者からの質問に答える。

*各回の準備学習の具体的な内容は、「ルーブリックへのリンク」からルーブリックを参照してください。準備学習は1項目あたり1~2時間程度になっています。
成績評価方法,試験方法及び課題(試験やレポート等)に対するフィードバックについて 講義中に全ての履修者に対して頻繁に質問して理解度を確認し、正答率にもとづいて成績を評価する。正答率100%の場合を100点とする。試験は行わない。
教科書等 必要に応じて学術論文(総説論文)や学術雑誌掲載の解説などを配布する.

(※学内限定となります。)