エネルギーと材料

概要

現在の火力,原子力発電から将来期待されている水素エネルギー社会に至るまで,極限環境で使用される金属材料とそのベースとなる基礎学問について交互に解説する。具体的には,結晶構造,原子の拡散,金属組織,平衡状態図など金属材料の基礎と,熱力学,化学平衡,反応速度,材料強度・破壊,電気化学などの基礎学問を組み合わせて,各種エネルギー関連材料の構造および機能を習得する。また,省エネルギーに大きく貢献できる輸送機器(自動車・航空機など)の材料開発の取り組みについても解説する。 カリキュラム・ポリシーである「物質の理解と材料・デバイスの創成」,「ものづくりとシステムの創造」を深く学修します。

目標

・平衡状態図に読めること,さらに,原子レベルでの組織形成との関係を理解すること ・原子の拡散の物理的な意味を理解し,拡散係数および拡散緒活性化エネルギーの算出方法を修得すること ・エントロピー,エンタルピー,ギブス自由エネルギーの意味の理解と計算方法を習得すること ・エネルギーに関連する材料選定・材料開発の基礎を習得できるようになる。 ・ディプロマ・ポリシーである「物質の理解と材料・デバイスの創成,ものづくりとシステムの創造に結びつく理工学を修得している」を目標とする。

授業外の学習

本講義では,自筆ノートと配布資料を利用し,講義後に復習すること。講義内容に関する理解を深めるため,および自身が内容を理解しているかの判断のため,講義中に多くの例題が出題される。 ・自筆ノートと配布資料を整理し,講義後に復習する(120分程度) ・理解できなかった点の解消,およびさらに深く理解するために参考書1～3などの本を活用して調べる(70 分程度)

所要時間: 190分