理工学部Faculty of Science and Engineering
MEC200XB（機械工学 / Mechanical engineering 200）非金属材料Non-metallic Materials
新井 和吉、平 初雄
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | 理工学部Faculty of Science and Engineering |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2024 |
| 授業コードClass code | H5158 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 秋学期授業/Fall |
| 曜日・時限Day/Period | 水3/Wed.3 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 小金井 |
| 教室名称Classroom name | 小西館‐W202 |
| 配当年次Grade | 2年 |
| 単位数Credit(s) | |
| 備考（履修条件等）Notes | |
| 他学部公開科目Open Program | |
| 他学部公開（履修条件等）Open Program (Notes) | |
| グローバル・オープン科目Global Open Program | |
| 成績優秀者の他学部科目履修制度対象Interdepartmental class taking system for Academic Achievers | |
| 成績優秀者の他学部科目履修（履修条件等）Interdepartmental class taking system for Academic Achievers (Notes) | |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
| SDGsCPSDGs CP | |
| アーバンデザインCPUrban Design CP | |
| ダイバーシティCPDiversity CP | |
| 未来教室CPLearning for the Future CP | |
| カーボンニュートラルCPCarbon Neutral CP | |
| 千代田コンソ単位互換提供（他大学向け）Chiyoda Campus Consortium | |
| カテゴリー＜理工学部＞Category |
機械工学科機械工学専修 学科専門科目 |
すべて開くShow all
すべて閉じるHide All
Outline (in English)
（Course outline）Recently, a number of non-metal materials have been applied to machinery as structural components. This course aims at learning the proper-ties and performance as well as processing methods for manufacturing of the non-metal materials. The scope of this course includes specifically polymer and ceramic materials among a wide variety of non-metal materials.
(Learning Objectives） The goal of the course includes:
(1) Understanding the basic concept of classifying the materials into metal, non-metal and composite materials,
(2) Understanding the basic structures, mechanical properties and molding methods of polymer materials, and
(3) Understanding the basic characteristics and typical applications of ceramic materials.
（Learning activities outside of classroom）There are almost no textbooks that cover all plastics, ceramics, and composites in one volume, so students should prepare and review using individual textbooks or reference books for each material. In addition, students should acquire the habit of always thinking about what materials are used in everyday life, why they are shaped the way they are, and how they are made.
(Grading Criteria /Policy）The student’s overall grade will be based on the following criteria:
- Term-end examination: 100%
This course will be taught in Japanese.
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的（何を学ぶか）Outline and objectives
近年，機械材料として広く用いられるようになってきた各種非金属材料の性質と機能，「もの造り」のための成形加工法を理解することを目的とする．本講義では，非金属材料の中から，主に高分子材料およびセラミックスについて学習する．
到達目標Goal
1．金属材料，非金属材料，複合材料の基本的分類を理解する．
2．高分子材料の基本的構造，材料特性，および成形加工法を理解する．
3．セラミックスの基本的材料特性と特性を活かした利用方法を理解する．
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか（該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連）Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
ディプロマポリシーのうち、「DP1」と「DP2」と「DP4」に関連
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)（学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. ）
機械材料を系統だって学習する．この科目では，機械を構成する材料のうち非金属系機械材料の機械的性質や必要とされる要件，成形加工法に関する基礎知識を学ぶ．
授業は，テキスト・配付資料とパワーポイントを用いて講義形式で進める．配付資料だけでは説明不足の箇所に関しては適宜プリントを配布して説明する．また，できるだけ多くの実際の材料に触れてもらう．
授業計画に変更がある場合は，学習支援システムを通じてその都度提示する．課題等の提出・フィードバックは学習支援システムを通じて行う予定である．
アクティブラーニング（グループディスカッション、ディベート等）の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
なし / No
フィールドワーク（学外での実習等）の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
授業形態/methods of teaching：対面/face to face
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
1回[対面/face to face]：工業材料の分類と特性の比較
・工業材料の分類
・各工業材料の特性の比較
・金属材料の種類
・平均的乗用車の材料構成比の推移
・日本のCO2 排出量と自家用乗用車
・旅客機の機体材料構成の推移
2回[対面/face to face]：非金属材料および高分子材料の種類と特性
・非金属材料の種類と特性
・高分子概説
・プラスチックの分類
・熱可塑性と熱硬化性プラスチック
・結晶性と非結晶性プラスチック
3回[対面/face to face]：熱可塑性プラスチックと成形法
・物質の状態
・石油とプラスチックの化学構造
・ポリエチレンの分子構造
・側鎖の大きさと剛性
・熱可塑性プラスチック成形法
・射出成形，ブロー成形，真空成形
4回[対面/face to face]：熱硬化性プラスチックと成形法
・熱硬化性プラスチックの特徴
・フェノール樹脂，エポキシ樹脂，不飽和ポリエステル樹脂，メラミン樹脂，シリコーン樹脂
・各種成形法
5回[対面/face to face]：ポリマーアロイ，エンジニアリングプラスチック，機能性プラスチックス
・プラスチックのアロイ化とブレンドポリマー
・エンジニアリングプラスチック
・汎用エンプラ，スーパーエンプラ
・導電性，感光性，圧電性，分離膜用，医療用プラスチック
6回[対面/face to face]：プラスチック系複合材料
・FRPの特徴
・FRPのマトリックス樹脂と強化繊維
・複合材料の比強度
7回[対面/face to face]：高分子材料の強度と非破壊試験
・強度に関する留意事項（クリープ，応力緩和，疲労，低温脆性）
・各種非破壊試験方法
8回[対面/face to face]：構造用セラミックスの基礎・製法
・セラミックスとは何か
・種類，特徴（金属，高分子との違い）
・原料，成形，焼成，加工
・主な用途
9回[対面/face to face]：焼結現象と材料の組織（微細構造）
・焼結現象
・微細組織形成（結晶粒径，粒界構造）
・コーティング
10回[対面/face to face]：セラミックスの機械的性質と試験方法
・強度（曲げ試験）
・硬度
・摩擦，摩耗特性
・高温特性
11回[対面/face to face]：セラミックスの破壊（脆性破壊・破壊力学）
・脆性破壊とは
・亀裂進展の力学
・応力拡大係数，破壊靭性値
・ワイブル統計
12回[対面/face to face]：酸化物セラミックス
・酸化物セラミックスの特徴
・アルミナ
・ジルコニア
13回[対面/face to face]：非酸化物セラミックス
・窒化ケイ素
・炭化ケイ素
・セラミックス系複合材料
14回[対面/face to face]：機能性セラミックス
・特異な電気的特性を示すセラミックス
・触媒等への応用
授業時間外の学習（準備学習・復習・宿題等）Work to be done outside of class (preparation, etc.)
【本授業の準備・復習等の授業時間外学習は、4時間を標準とする】 プラスチック，セラミックス，複合材料の全てについて１冊で網羅された教科書はほとんどないので，各材料ごとの個別の教科書や参考書を用いて予習・復習すること．
また，普段の生活の中で使用されているものが，どのような材料でできているのか，なぜそのような形状をしているのか，どのようにして作られているのか，などを常に考える習慣を身につけること．
テキスト（教科書）Textbooks
（前半）生産加工入門：古閑伸裕ほか著，コロナ社．
（後半）特になし.
その他，毎時間資料を配付する．
参考書References
必要に応じて講義中に紹介する．
成績評価の方法と基準Grading criteria
評価方法：期末試験(100％)にて成績の評価を行う．原則として出席率70％以上を成績評価対象とする.
評価基準：本科目において設定した達成目標を60 ％以上達成している学生を合格とする．講義中の授業態度も重視する．
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
特になし．