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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。
目的
相平衡および拡散について理解を深めると同時に、相変態の熱力学的背景を学ぶ。また、実例を通して組織制御や材料設計への利用法について習得する。
概要と目標
前半は、主に相の安定性や相平衡について学習し、後半では、界面、拡散、核生成、マルテンサイト変態等に関連する各種相変態の熱力学的背景と原理について学ぶ。
-自由エネルギー、エントロピー、エンタルピー等を統計熱力学的に理解する。
-固溶体や化合物の自由エネルギー近似と化学ポテンシャルや相平衡の原理を理解する。
-界面エネルギーの起源や偏析現象、粒成長現象を理解する。
-拡散におけるフィックの法則、現象論的方程式、熱力学因子について理解する。
-凝固や析出について均一核生成や負均一核生成について理解する。
-マルテンサイト変態の組織的特徴と変態ヒステリシスや変態温度幅の起源を理解する。
達成方法
本授業は講義と演習を中心に行う。
この科目ではClassroomを利用して講義資料と講義情報を発信します。
Classroomにアクセスし、クラスコードを入力してください。
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")
Objectives are to promote understanding of the phase equilibria and transformations on basis of thermodynamics and kinetics and to understand some basic concepts on the microstructural control and materials design.
In the former part, the course provides students with basic knowledge on phase stability and phase equilibrium in materials. In the latter part, the course provides explanations of the thermodynamic origins and principles on phase transformations related to interface, diffusion, nucleation, martensite etc.. The course will be performed with following targets:
-to understand free energy, entropy and enthalpy in view point of statistical thermodynamics.
-to understand principle of free energy approximation, chemical potential and phase equilibrium in solid solution and compound.
-to understand origin of interfacial energy, segregation and grain growth phenomena.
-to understand Fick's laws, phenomenological diffusion equation and thermodynamic factor etc..
-to understand the classical theory on homogeneous and inhomogeneous nucleation phenomena.
-to understand microstructural features of martensitic transformation and origin of transformation hysteresis and width.
This is a lecture-centered course including exercises.
This class uses Classroom to provide lecture information.
Please access Classroom and input the class-code.
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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
１．目的
材料の微視的構造すなわち組織は、その材料の諸特性に大きな影響を与える。この授業では、組織制御に必要な材料組織についての基本事項を習得する。
２．概要
金属を中心とした材料組織を対象に、ミクロ組織の熱力学、状態図、拡散、相変態といった組織制御の基本事項を解説する。
３．達成目標等
この授業では、以下のような能力を習得することを目標とする。
・ 本学科の学習・教育目標のAに関する能力を含めて修得する。
・ 相平衡と自由エネルギーとの関係を理解し、状態図を読む能力。
・ 拡散現象の基本を理解し、自由エネルギーと結びつけて諸相変態を説明できる能力。
・ 組織制御のためのプロセス（加工熱処理等）法の原理を理解し、説明できる能力。
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なお、参考書は必ず事前に入手しておいてください。
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the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
In this course, the basis of microstructure science of materials is provided.
The purpose of the course is to make the participants understand the basic issues on microstructures of materials, such as thermodynamics for microstructures, phase diagrams, atomic diffusion, phase transformations etc..
This course is designed to help students have the following abilities:
1. the abilities related to Education Issue "A" determined by our department.
2. the abilities to understand the relation between phase equilibrium and free energy and to read phase diagrams.
3. the abilities to understand diffusion phenomena and to explain phase transformations based on free energy.
4. the abilities to understand and explain principles of thermomechanical process for microstructure control.
This class uses Classroom to provide lecture information.
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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
１．目的
固体材料を創製する上で必要となる材料学的知識を身に付ける。
２．概要
多成分系の熱平衡についての基礎から応用までを学習する。また原子の拡散現象や熱分析の概要について学ぶ。
３．達成目標等
２成分〜多成分系の平衡状態図が理解でき、また熱力学的データから平衡状態図を実際に計算できるようになる。所望の性質を持つ無機物質の固溶体や合金を合成する際に、どの成分（元素）を用いれば良いのか、その設計指針を自ら立てられるようになる。
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1. Objective: Students will study basic knowledge on the fabrication of solid state materials.
2: Abstract: This course covers the equilibrium of binary and ternary components, Gibbs phase rule, binary and ternary phase diagrams, diffusion of atoms.
3. Perspective: Students will understand binary and ternary phase diagrams of alloys through the exercises to calculate phase diagrams based on the thermodynamical data. They will develop the design concept of materials how to use and combine appropriate elements to realise functional materials.
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我々の社会基盤構築において重要な種々の構造用金属材料について概説するとともに，材料組織制御の基礎および材料特性（主として力学特性）との関係について習得する．
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Various metallic materials which are important for infrastructures in our society are briefly introduced. Fundamentals of microstructure controls and their relations to materials properties (mainly, mechanical ones) will be learned.
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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
この科目ではGoogle Classroomを使用して講義資料と講義情報を発信します。
クラスコードは，mt7yfhs です。
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本講義では，熱力学Ⅰで学んだ第一法則および第二法則に基づく理論体系の下で，主に水溶液の化学熱力学について詳しく学び、熱力学データに基づく平衡定数の算出と、化学平衡に関する熱力学的取り扱いについて理解する。このような化学熱力学の知識は、環境や生体の恒常性を担う化学平衡システムの理解，ならびに電池，センサ，医用機器などの材料やデバイス設計などに不可欠である。本講義を通じて，環境，エネルギーおよび生体システムと機械工学の関連を、化学熱力学的な側面からで説明できるようになる。
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In this lecture, the chemical thermodynamics of the aqueous solution is mainly lectured using the first and second laws of thermodynamics. Students understand the use of thermodynamics related to chemical equilibrium and learn about the calculation of the equilibrium constant based on the thermodynamic data. The knowledge of chemical thermodynamics is essential to understand the environmental and biological systems and to design sensors, batteries, and medical devices. Students learn the basis for the application of chemical thermodynamics to the mechanical engineering of the environment, energy and biological systems through this lecture.
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優れた機能を有する製品を製造するためには，装置やプロセスの中で起こる現象（輸送現象といったマクロスケールの現象だけでなく，製品の物性や機能に関わるナノ・メゾスケールの現象）を十分理解し，製品の物性や機能を制御するためのプロセスの設計・制御の方法論を確立する必要がある。本講義では，化学工業プロセスをはじめ多くのプロセスが多相系であることを考慮し，表面張力や濡れなどの界面現象，界面を介しての輸送現象，異相界面が関わるナノ・メゾスケールの現象の基礎を説明するとともに，多相系プロセスの設計・制御において不可欠な現象のモデル化及び数値解析手法について講義する。
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To produce materials with various functions and high quality, it is important to acquire a correct knowledge of both macroscopic and microscopic phenomena in materials processing which determine the properties and functions of materials, and then to establish the procedure or guideline of process design and control being based on the knowledge. Since many chemical processes involve the multiphase system such as liquid/gas or liquid/liquid phases, in this lecture, interfacial phenomena such as surface tension and wetting, transport phenomena through the interface and meso-microscopic phenomena at the interface between two phases are introduced. The mathematical modeling and numerical simulation of multiphase processes are also presented.
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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
物質・材料の基礎的微視構造や物性の理解を基に、社会的な要請に合う実用特性を理解・評価する道筋を学ぶ。具体的には金属、セラミックスなど代表的な物質・材料について、結晶構造、状態図、相変態、巨視的および微視的欠陥、拡散、強度、破壊など材料の基本的物性・特性について講義する。できるだけ多くの実例を交えながら基礎と実用の結びつきを解説する。
本講義は，Google Classroomを利用する場合がある．その場合のクラスコードは「crsjux3」である．
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of
the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
The class code for Google Classroom can be confirmed on the Graduate School of Engineering Website.
Timetable & Course Description(https://www.eng.tohoku.ac.jp/english/academics/master.html)
Micro-structures and some properties of materials or structures are lectured fundamentally. Concretely, crystal structures, equilibrium diagram, phase transformation, macroscopic and microscopic defects, diffusion, strength and fracture of metallic or ceramic materials are learned.
In this lecture, Google Classroom may be used. The class code is "crsjux3".