応用鋳造工学 / Advanced Casting Technology

単位数: 1. 担当教員: 加藤 秀実, 岡田 純平, 藤原 航三, 山中 謙太. 開講年度: 2024. 開講言語: 日本語（J） および英語（E）.

授業の目的・概要及び達成方法等

Google Classroomのクラスコードは工学研究科Webページ
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-g.html
（大学院シラバス・時間割・履修登録）にて確認すること。

この科目ではClassroomを使用して講義資料と講義情報を発信する予定です。
Classroomにアクセスし、クラスコードを入力してください。

この授業では凝固の熱力学をまとめ，その実用材料における組織制御への応用を学ぶ．具体的には，高効率太陽電池を実現するシリコンの組織制御を論じた後，このシリコンの急冷凝固に伴うアモルファス化について最新の研究成果に基づき言及する．金属では，共晶系合金を急冷凝固して得られるアモルファス合金・金属ガラス化を学んだ後、新材料プロセスとして注目される積層造形および金属溶湯脱成分における凝固の特徴とその組織制御について学ぶ．

授業の目的・概要及び達成方法等(Ｅ）

The class code for Google Classroom can be found on the Web site of the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/english/academics/master.html (under "Timetable & Course Description")

Lecture documents and information will may be handed out through Classroom.

This class summarizes the thermodynamics of solidification and its application to microstructural control in practical materials. Specifically, we firstly discuss the microstructural control of silicon for high efficiency solar cells and then the amorphization of this silicon during rapid solidification will be discussed based on the latest research results. In metals, after learning about amorphous alloys and metallic glasses obtained by rapid solidification of eutectic alloys, we will learn about the characteristics of solidification and its microstructure control in Additive Manufacturing and Liquid Metal Dealloying, which are focus on as new material processes.

他の授業科目との関連及び履修上の注意

特に無し

他の授業科目との関連及び履修上の注意(Ｅ）

N/A

授業計画

第1回　ガイダンス（授業概要と評価法）
第2回　純Siの凝固1（核生成・粒成長，デンドライト成長）
第3回　純Siの凝固2（固液界面形状, 結晶欠陥の影響）
第4回-5回　純Siの急冷凝固とアモルファス化
第6回　共晶合金の急冷凝固と金属ガラス・アモルファス化
第7回　金属溶湯脱成分法を用いた共連続複合化と組織制御
第8回　金属積層造形における凝固と組織制御

授業計画(Ｅ）

1　Introduction
2　Solidification of Pure Silicon 1
3　Solidification of Pure Silicon2
4-5　Rapid Solidification and Amorphization of Pure Silicon
6　Rapid Solidification of Eutectic Alloys and Metallic Glasses and Amorphization
7　Bi-continuous Composite and Microstructure Control Using Liquid Metal Dealloying Method
8　Solidification and Microstructural Control in Additive Metal Manufacturing

授業時間外学習

推薦する書籍を通して、授業内容に関する情報や話題を収集すること

授業時間外学習（Ｅ）

Students are required to collect information and topics related to the content of the class through recommended books.

成績評価方法及び基準

レポート評点を評価する予定

成績評価方法及び基準(Ｅ）

Evaluation will may be made with reports

教科書および参考書

• Handbook of Photovoltanic Silicon, Deren Yang, Springer