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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。
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。
Google Classroomにアクセスし、クラスコードを入力してください。
授業の形式： ハイブリッド（ストリーミング配信しつつ教室での受講も認める）、オンデマンド(非同時･ビデオ視聴)、もしくはリアルタイムでのオンラインのいずれかとする。
1.目的
自動車、建設、家電・電機、重工・エネルギー産業等の鉄鋼材料を扱う各種産業分野において必要不可欠な鉄鋼の生産技術と製品特性に関する基礎知識を習得することを目的とする。
2.概要
鉄鋼材料の製造プロセスに始まり、代表的な応用製品の組織設計上の特徴や表面特性、研究開発を支える最先端の評価技術、そして鉄鋼業と社会との関わりに至るまでを総合的に概説する。
3.達成目標等
鉄鋼の生産技術と製品特性に関する基礎的な概念を理解し、その特徴を説明することができる。さらに、鉄鋼業やその製品と社会とのかかわりを工学的な観点から説明できる。
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/english/academics/master.html (under "Timetable & Course Description")
Google Classroom: y2bvq3i
This course is held ONLINE (Live Stream, Video-On-demand or Hybrid).
"Hybrid" means that the students can take the lectures in the class room or online.
Professionals working in steel industry provide lectures, in an "omnibus" style, on the steel making processes and the applications of steels products.
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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
【授業形式】対面
【評価】試験および課題
【試験】対面
１．目的
鉄鉱石から高炉法等によって銑鉄を製造し、転炉法にて鋼を製造する製・精錬工程を主体プロセスとして、物理化学的問題、及び工学的・技術的問題についての理解を深めることを目的とする。
２．概要
鉄鋼の製・精錬がどのような原理に基づいて行われるのか、それをどのようなプロセスを構築して実機化しているのかを講義する。
３．達成目標等
この授業では，主に以下のような能力を修得することを目標とする。
・本学科の学習・教育目標のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｋに関する能力を含めて修得する。
・鉄鋼の製・精錬がどのような原理で行われるかを理解し，説明することができる。
・ 鉄鋼の製・精錬プロセスがどのような思想で設計されているかを説明することができる。
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1. Objective
Fundamentals on the ferrous process metallurgy is explained. Students must understand thermodynamic basis to produce crude steel from natural iron ore and scrap through the blast furnace (BF), basic oxygen furnace (BOF), electric arc furnace, secondary steelmaking and continuous casting processes. Importance of iron&steel cycle is also explained.
2. Outline
Fundamentals on mining of iron ore and coal, sintering, coking, ironmaking, steelmaking and casting processes are explained. Stainless steelmaking process and other new ironmaking process are also introduced.
3. Goal
This class contains the essenses of items A, B, C and K listed in the academic Purposes of our department. Students who get the credit of this class can explain the basic principle of the conventional iron and steelmaking process and the outline of the process.
この授業では、鉄鋼業界を取り巻く環境問題、環境問題の改善と地球温暖化抑制のための多面的な取り組みを次代を担う学生達に学んでもらいます。日本製鉄（株）で活躍する様々な分野の先端的な研究者・技術者が、オムニバス形式の講義で、以下の技術課題について具体的に解説していきます、（i）鉄鋼業におけるエネルギーと資源の循環、（ii）環境問題と省エネルギーの関係、（iii）環境問題の改善とリサイクルのための様々な基盤技術開発。本講義では、技術的側面だけでなく社会的および国際的な観点から、材料のライフサイクルアセスメント（LCA）についても理解を深めます。
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新しい産業の創出を目指した新生産方式、イノベーションと知的財産、人口減少と高齢化のもとでの産業、新規事業開発と産学連携、産業構造変革と技術戦略等について講義する。特に電子デバイス分野において，新たな機能を生み出す新材料技術，材料の持つ特性を最大限発揮する表面制御技術・科学的製造プロセス技術・高性能デバイス技術に関し、最先端の技術、コンセプト、将来展望、市場動向などについて学内外から第一線で活躍する講師陣を招いて講義する。なお本科目は集中講義であり、修士課程対象の「極限表面制御工学」としても同時開講する。
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This course provides students with lectures on new production methods toward new industry creation, innovation and intellectual property, industry structure and technological strategy in the aging society with population decline. Leading professionals from both academia and industry will cover following topics especially in the electron devices field; state-of-the-art technologies such as advanced surface processing, science-based manufacturing and device technologies, concept and future perspective, market trend and so on. This intensive course will be concurrently held with the "Microscopic Processing of Surfaces" for Master courses students.
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材料システムの構築に必須な基礎的造形技術である溶接・接合プロセスにおける基礎と諸問題について述べ、接合部や接合界面の最適な材料ミクロ・ナノ組織制御および諸特性制御について講義する。
（１）接合法の原理と機構（接合法の分類、原理、機構、適用性および問題点など）
（２）接合部・接合界面の材料科学（化学反応、熱影響と相変態および組織変化、諸特性とそれらの制御および設計）
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In this course, students will learn details of principles, phenomena and mechanisms of advanced welding and joining processes, and to study how to control quality, properties and microstructure of the welded materials and welded interfaces during processes, based on chemical and physical metallurgy, and materials science. The course is concerned with technically and economically feasible solutions to problems in advanced welding and joining processes.
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本講義は、鉄鋼や非鉄金属の金属材料製造や新素材創製に必要な化学熱力学について、すでに学んだ基礎的事項を実際の製錬・精製プロセスへ応用し、それらを熱力学を用いて解析できるレベルにまで高める事を目標とする。
前半では、素材製造プロセスを解析する場合の基礎として、多成分系相平衡、反応パスと相解析、電気化学、ポテンシャルダイアグラム、融体・溶液の熱力学・構造・物性（測定法）・溶液モデル等について説明し、後半では、鉄鋼製錬（製銑・製鋼）や非鉄金属製錬（銅・亜鉛・鉛等のベースメタルやレアメタル）プロセスの、化学熱力学を用いた解析方法についての事例の紹介と演習を行い理解を深める。
講義は対面形式とオンラインの併用で行う予定。
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Thermodynamics is one of the most important subject for the production process of steel nonferrous metals and new materials In this lecture, the fundamentals which have already studied are applied to analyses the actual smelting and refining process.
Initially, multicomponent phase-equilibrium, phase analysis and reaction pass, electrical chemistry, potential diagram, structure and physical properties of liquid and solution model are explained. After them, the analyses of actual process by thermodynamics are explained for iron & steelmaking, smelting of Cu, Zn, Pb and rare metals. For the deep understanding, some example is calculated as exercise.
This lecture is given by both a physical lecture and on line style.
Class code of class room is "u45db7i ".
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地球温暖化を防ぐためには脱炭素社会を構築する必要がある。
脱炭素化には太陽光発電や風力発電など再生可能エネルギー活用の推進、再生可能エネルギーなどの不安定な電力供給をグリッド技術にて最適運用するエネルギーマネージメントの推進、再生可能エネルギーを使用することを前提としたEV（電気自動車）への転換、などが重要であり、これらのアプリケーションに適用されているパワーエレクトロニクス装置の高効率化・高性能化・小型化などが求められる。
本講義のテーマであるパワーエレクトロニクスはパワー半導体、パワーモジュール、コンデンサやインダクタなどのパッシブ部品、制御回路、主回路、システムなどから構成されており、適用されている技術は、電気回路、制御、材料、信頼性、放熱など幅が広く、これら全体の技術を理解することが重要である。
したがって「パワーエレクトロニクス応用工学」では、
①EV(電気自動車）、HEV(ハイブリッドカー）、新幹線、太陽光/風力発電用電力変換装置、産業用インバータ、スマートグリッドなどのパワーエレクトロニクスの応用製品について回路、動作、適用デバイスなどが把握できるようにする。
また、以下のパワーエレクトロニクスの基盤技術について総合的に学ぶ。
②パワー半導体デバイスの種類、動作原理
③パワー半導体デバイスのモジュール化技術
④パワーエレクトロニクスの様々な回路方式、駆動方式
⑤パワーエレクトロニクス回路に適用されるインダクタ、トランス、コンデンサなどの受動部品
本講義は、対面で実施する。
講義は、毎回、講義資料を事前にグーグルクラスルームにて配布し、それをもとに対面で行う。
毎回の講義について授業に出席することと、複数回課す、レポート課題を提出することが必要。
講義は10月7日から開始する。
注意：
Google Classroomに講義を追加しただけでは履修登録したことにはならないので、必ず学務情報システムから履修登録すること！詳しくは下記WEBサイトを参考にすること。
https://olg.cds.tohoku.ac.jp/forstudents
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To prevent global warming, it is necessary to build a decarbonized society.
In order to decarbonize society, it is important to promote the use of renewable energy sources such as solar power and wind power, promote energy management that optimizes the unstable power supply from renewable energy sources using grid technology, and switch to electric vehicles (EVs) that use renewable energy sources.
The power electronics applied to these applications must be made more efficient, more powerful, and more compact.
Power electronics, the subject of this lecture, consists of power semiconductors, power modules, passive components such as capacitors and inductors, control circuits, main circuits, and systems, etc. The applied technologies are wide-ranging, including electric circuits, control, materials, reliability, and heat dissipation. It is important to understand these technologies as a whole.
Therefore, in "Power Electronics Applied Engineering," it is important to understand these technologies as a whole,
(1) To understand the circuits, operation, and applied devices of power electronics applied products such as EVs (electric vehicles), HEVs (hybrid electric vehicles), bullet trains, power conversion devices for solar/wind power generation, industrial inverters, and smart grids.
In addition, the following fundamental technologies of power electronics will be studied comprehensively.
(2) Various types of power semiconductor devices and their operating principles
(3) Modularization technology of power semiconductor devices
(4) Various circuit schemes and driving methods of power electronics
(5) Passive components such as inductors, transformers, and capacitors applied to power electronics circuits
This lecture will be conducted in person.
Lecture materials will be distributed in the Google Classroom in advance of each lecture and will be used as the basis for the face-to-face lectures.
Attendance in class for each lecture is required, as well as the submission of several report assignments.
Lectures will begin on October 2.
Note.
Adding a course to Google Classroom does NOT mean the registration of the course.
Be sure to register the course by Student Affairs Information System!
Please refer to the following website for details.
https://olg.cds.tohoku.ac.jp/forstudents
Google Classroomのクラスコードは工学研究科Webページ
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（大学院シラバス・時間割・履修登録）にて確認すること。
あらゆる産業を支える基盤素材である鉄鋼の製錬プロセスは、鉄鉱石を還元する高炉、溶銑を精錬する製鋼、溶鋼を凝固させる連続鋳造から成り立っており、洗練されたプロセス制御により効率的な大量生産がおこなわれている。本講義では、これまで学習してきた熱力学、反応速度、移動速度、凝固等の基礎を各プロセスで起こっている事象に対して応用し、それらを制御するための解析方法について学ぶ。具体的には、固／液／気体を考慮した熱・物質移動に基づく高炉の数値解析モデル、種々の元素の酸化・還元の同時進行を解析できる競合反応モデルによるスラグ／メタル反応の制御方法、連続鋳造プロセスの概要と、凝固・伝熱・流動を考慮した初期凝固現象の解析等を講義する。
この科目の実施形態は、講義室の講義を予定しています。
諸状況により実施形態は変更の可能性があります。
講義情報と講義資料は Google Classroom を通じて発信します。
Classroom にアクセスしてクラスコードを入力してください。
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Steel is a base material which support various industries. Its production process consists of blast furnace to reduce iron ore, steelmaking process to refine hot metal and continuous casting process to solidify the molten steel. The mass production is conducted with the sophisticated process controlling technology. In this lecture, the analysis methods to control each process are studied by the application of the already studies fundamentals of thermodynamics, reaction kinetics, heat & mass transfer, solidification etc. to each process. Especially, the following lectures are conducted; numerical simulation model of blast furnace based on the heat & mass transfer considering solid/liquid/gas phases, control methods of slag/metal reaction by the coupled reaction model which can simulate the oxidation and reduction reactions of various element simultaneously, the outline of continuous casting process and the analysis method of solidification at initial stage in mold considering the phase transformation, heat and mass transfer.
This lecture will be given in classroom.
The lecture style will be changed if necessary.
Information and documents about this lecture will be distributed through "Google Classroom".
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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
目的: 橋構造を例として鋼構造の特性・設計・建設・保全の基礎を学ぶ
概要: 橋構造の構成要素・種類および橋の計画・設計・施工（製作・架設）・維持管理の基礎知識を学ぶ。つぎに，橋の設計を具体例として鋼構造の重要な設計方法を学ぶ。橋構造に作用する荷重の種類と特性，荷重に対する橋構造の応答計算法および材料強度がいかにして決定されるべきかとその安全性の評価方法とを通して，鋼構造の具体的な強度特性について学ぶ。
達成目標等: 社会の要請をどのように具体的な鋼構造にすべきかについて総合的に判断して設計するための基礎知識を身に付ける
対面講義を基本とする．
Google classroomを資料配布等にも利用するので注意すること．
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OBJECTIVES: To learn basic characteristics, designing methods, strength and performance of steel bridge structures
DESCRIPTION: Members, types and designing methods of typical bridges as well as basic knowledge about steel are taught. Knowing the load and the strength of steel members, you will learn several methods to design bridge structures.
GOALS: Students should be able to obtain basic ideas to propose better infrastructures for better living of our society.
Materials will also be distributed in classrooms.
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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、必要に応じて、Classroomを使用して講義資料の提供やレポート提出を行います。
※対面授業です。
１．目的
材料工学・科学を本格的に学んでいく上で不可欠な基礎に関して講義する。
２．概要
本講義は、これから学ぶ個々の専門科目に対する導入教育科目として行うものである。具体的には、天然資源の製錬、合金状態図、結晶構造や力学特性、電気、磁気等の物性に関する重要な基本事項を解説する。また、材料技術者倫理等についても学ぶ。
３．達成目標等
・構造材料の基本特性をその組織から説明することができる。
・二元系共晶型状態図を読むことができる。
・ベースメタルの製造プロセスについての原理を説明することができる。
・材料選択にあたって材料科学的視点からその特徴を説明することができる。
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* In this class, we will use Classroom to provide lecture files and to submit reports, as necessary.
* This class will be held face-to-face.
Objective
In this class, the basis of materials science and engineering is provided.
Overview
The purpose of the course is the introduction for many specialized subjects provided in the further classes, and process metallurgy, phase diagram, crystal structure and mechanical and physical properties are covered. In addition, the engineering ethics will be briefly introduced.
Goals
- The purpose of this course is to help students explain the basic properties of structural materials from the type of material.
- The purpose of this course is to help students understand the binary eutectic phase diagram.
- The purpose of this course is to help students explain the principle of the base metal manufacturing process.
- The purpose of this course is to help students explain the characteristics of material selection from the viewpoint of material science.