機能性材料特論【休講】

授業コード

210645

オムニバス

科目名

機能性材料特論

科目名（英語）

Advanced Course of Functional Materials

配当学年

1年

単位数

2.00単位

年度学期

2025年度春学期

曜日時限

火曜2限

対象学科

博前_機械

コース

科目区分

大学院科目

必選の別

選択科目

担当者

前期_機械システム工学専攻教員

教室

実務家教員担当授業

授業の目的と進め方

機能性材料の研究・開発は日進月歩であり、その目的・用途はさまざまである。その中でも環境負荷低減に貢献する材料の機能発現メカニズムを理解し、さらに応用・開発方法について自ら着想できるようになることを目的とする。
各回のテーマについて概説し、その後理解を深め、定着させるため、ディスカッションを行う。

達成目標１

炭素系材料の特性を理解して、代表的な合成方法、特長を理解し、機能性材料としての応用例について説明できる。【30%】　

達成目標２

高分子材料の特性を理解して、特長を理解し機能性材料としての応用例について応用例について概要を説明できる。【35%】　

達成目標３

炭素繊維強化プラスチックの特長と問題点を説明できる。【35%】　

達成目標４

達成目標５

達成目標６

達成目標７

アクティブラーニング

ディスカッション

○

ディベート

グループワーク

プレゼンテーション

実習

フィールドワーク

その他課題解決型学習

授業計画

授業時間外課題（予習および復習を含む）

第１回

機能性材料の概要

【予習】WEBなどを用いて新規材料をリストアップして、興味のある材料についてその特性を調べ、従来の材料と比較する。(1時間)
【復習】講義で紹介した材料について、特性などを再度確認しておく。(1時間)
　

第２回

炭素系機能性材料①：ダイヤモンド、DLC

【予習】ダイヤモンド、DLCの諸特性について調べておく。（１時間）
【復習】それぞれの構造、その発現メカニズムをまとめ、最近の応用範囲について整理する。（1時間）　

第３回

炭素系機能性材料②：フラーレン、カーボンナノチューブ

【予習】フラーレン、ナノチューブの種類について調べておく。ナノ材料特有の現象や応用事例などをまとめる。（１時間）
【復習】それぞれの製造方法、機能の発現メカニズムについて整理する。（1時間）　　

第４回

炭素系機能性材料③：炭素繊維

【予習】炭素繊維の特性や応用例を調べておく。（１時間）
【復習】カーボンナノチューブ（前回の内容）と比較して整理する。（1時間）

第５回

炭素系材料の最新の開発事例①：機械的応用

【予習】炭素系材料の応用例を調べておく。
【復習】講義で紹介した研究・開発例について、従来の方法と比較してレポートにまとめる。（１時間）　

第６回

炭素系材料の最新の開発事例②：電気的応用、熱的応用など

【予習】炭素系材料の応用例を調べておく。（１時間）
【復習】講義で紹介した応用例について、従来の製品と比較する。（１時間）

第７回

セラミックス系機能性材料①：炭化物系

【予習】SiCなどの炭化物系セラミックスについて、特性と応用事例について整理する。（１時間）
【復習】講義で紹介した材料について、特性などを再度確認しておく。（1時間）

第８回

セラミックス系機能性材料②：窒化物系など

【予習】AlN、Si3N4などの窒化物系セラミックスについて調べ、特性と応用事例について整理する。（１時間）
【復習】講義で紹介した材料について、特性などを再度確認しておく。（1時間）　

第９回

セラミックス系材料の最新の開発事例

【予習】講義で紹介した研究・開発例について、従来の方法と比較してレポートにまとめる。（１時間）
【復習】従来の方法と比較してメリット、デメリットをリストアップしておく。（1時間）　

第10回

高分子系機能性材料①：熱可塑性樹脂

【予習】生分解性プラスチックやバイオプラスチックなどについて調べておく。（１時間）
【復習】環境を考慮した高分子材料について調べ、石油由来の材料との比較を行い整理する。（1時間）　

第11回

高分子系機能性材料②：熱硬化性樹脂

【予習】熱硬化性プラスチックの種類や特性を調べておく。（1時間）
【復習】熱硬化性プラスチックのメリット、デメリットについてまとめる。リサイクル方法について調べる。（１時間）

第12回

金属系機能性材料　

【予習】金属ナノワイヤーなどについて調べ、その特性について調べる。（１時間）
【復習】講義で紹介した材料について、特性などを再度確認しておく。（1時間）　

第13回

金属系材料の最新の開発事例

【予習】講義で紹介した研究・開発例についてレポートにまとめる。（１時間）
【復習】従来の方法と比較してメリット、デメリットをリストアップしておく。（1時間）

第14回

機能性材料の開発事例の総括

【予習】材料開発の最近のトピックスを調べておく。（2時間）
【復習】講義で紹介した研究開発事例の中で興味をもった材料について調べ、レポートにまとめる。（１時間）

課題等に対するフィードバック

毎回の講義終了後に出題する課題について、次回の講義の冒頭で解説するので、各自で添削すること

評価方法と基準

期末課題で60点以上を合格（60点）とするが、課題（不定期）も含めて総合的に評価する。
　

テキスト

配付資料など

参考図書

Craig R. Barrett, William D. Nix and Alan S. Tetelman, The Principles of Engineering Materials, Prentice-Hall, Inc.　【ISBN】0-13-709394-2

科目の位置づけ（学習・教育目標との対応）

機械システム工学専攻前期課程の「加工学・生産工学」分野の科目であり、機能性の発現メカニズムを開発者の視点で理解することを目指している。講義では、新開発材料について特筆すべき特性について紹介して、多種多様な適用例と要件に関する知識を修得し、自らの研究に活用する講義と位置づけられる。　　

履修登録前の準備

機械材料関連の授業の復習をしておくこと

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