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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。
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．
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")
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.
Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。
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。
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。
なお、参考書は必ず事前に入手しておいてください。
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of
the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/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.
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)
※対面授業です。
※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。
１．目的
建造物、プラント、器具、デバイスなどを長時間、安心して使うためには構成材料の強さ、硬さ、強靭性・脆弱性などの特性に関する理解が欠かせない。これら材料の性質が材料固有の性質とともに、その組織にも依存していることを学び、材料の組織形成とその制御の基礎について学ぶ。
２．概要
材料は力学的性質を主に利用する構造材料と電気、磁気、光学などの性質を主に利用する機能材料に大別される。この授業科目では前者の構造材料を中心にして、種々の金属・合金材料における組織形成過程と組織制御の類例を学ぶ。
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。
・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。
・材料工学周辺の一般工学に関しての基礎知識を得る。
・工学と自然現象や人間社会との関わりを理解し、研究者や技術者として貢献できる能力を修得する。
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the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
*This class will be held face-to-face.
* In this class, we will use Classroom to provide lecture files and to submit reports, as necessary.
1. Objective
Knowledges about the strength, hardness, toughness and brittleness of materials are necessary to use building, plant, equipment and device with confidence during long time. In this course, students will earn the effects of microstructure on the materials properties as well as inherent nature. In addition, students will learn the basic principle of the microstructure control technique.
2. Overview
Materials are roughly classified into structural materials that mainly utilize mechanical properties and functional materials that mainly utilize properties such as electricity, magnetism, and optics. In this class, students will learn structure control in various metal and alloy materials, mainly taking structural materials as an example.
3. Achievement goals
・ The purpose of this class is to help students explain the basic properties of structural materials from the viewpoint of microstructure.
・ The purpose of this class is to help students explain the characteristics of material selection from the viewpoint of material science.
・ This class is designed to help students gain the perspective needed to review basic knowledge about general engineering around material engineering.
・ This class is designed to help students gain the perspective needed to understand the relationship between engineering and natural phenomena and human society, and to acquire the ability to contribute as a researcher or engineer.
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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。
この授業ではGoogle Classroomを使用して講義資料と講義情報を発信します。
超高齢社会において生体材料への期待は大きく、様々な機能が要求されている。人工臓器や治療に用いられる金属系、セラミックス系、高分子系生体材料の設計、物理的・力学的・化学的・生物学的特性、硬組織・軟組織との生体反応に加えて、それらの評価方法に関しても講義する。バイオマテリアルの基本的な特性に関する理解を目的とする。
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In this course, Google Classroom will be used to transmit lecture materials and lecture information.
In the super-aging society, expectations for biomaterials are high and various functions are required. This course covers the design, physical, mechanical, chemical, and biological properties of metallic, ceramic, and polymeric biomaterials used for artificial organs and therapy. In addition, their biological reactions with hard and soft tissues and evaluation methods are lectured. The purpose of this course is to deepen understanding of the fundamental characteristics of biomaterials.
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。
講義コードは「TB14071」，クラスコードは「frg7v3u」である。
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.
The lecture code is "TB14071", and the class code of Google Classroom is "frg7v3u".
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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。
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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.
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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。
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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．
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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.
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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
粉体粉末冶金を基にした製品の製造工程を検討する際に基礎となる、粉末の基礎的性質、粉体加工技術およびその成形体の評価方法について学習する。粉末の製造方法や評価方法、組織制御法について説明する。固化成形のための粉末調整やその成形法、焼結の基礎について学習する。焼結体の評価方法や緻密化に必要なプロセスと現象を理解することで、粉体加工学の基礎学問を習得することを目的とする。
２．概要
本授業科目では、材料に形状を付与する代表的な素形材加工法としての粉体加工技術の解説とその技術を支える学問について学習する。
３．達成目標等
・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。
・粉体加工技術の位置付けを理解し、それら知識を習得すること。
・粉体加工技術における典型的加工法と基本的プロセスの知識を習得すること。
・粉体加工技術の基盤となる学問の理解と習得およびその知識を応用する能力を習得すること。
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1. Purpose
This course covers the basics of powder characteristics, powder processing, and evaluation methods for the compacts from the powder metallurgical aspects. The lecturer explains fabrication, evaluation, and microstructure controlling methods for powders. Students also learn powder preparation, consolidation methods, and basics of sintering. The course aims to acquire basic knowledge of powder processing and powder metallurgy through understanding the properties of powder and sintered compacts, densification process, and its phenomena.
2. Overview
In this course, students will learn about powder processing technology as a typical material processing method to give shape to materials, and the science that support this technology.
3. Goal
The students will acquire abilities related to A, B, C, and K of the department's learning/education objectives, including the following:
To understand the position of powder processing technology and to acquire the knowledge.
To acquire knowledge of typical processing methods and basic processes in powder processing technology.
To understand and acquire the knowledge of the basic studies of powder processing technology and to acquire the ability to apply this knowledge.
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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．
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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".
本講義では、金属、半導体やセラミックスなど高温プロセスによって製造されている材料プロセスの理解に必要な熱力学、材料工学、結晶成長に関する基本的事項を修得することを目的とする。機械系出身者など、材料系以外の学生にも基礎から学べるように講義レベルを設定している。
具体的には、以下の３つの内容について講義を行う。
（１）熱力学、熱化学データ集、状態図、融体物性等の基礎について理解する。
（２）材料工学（結晶欠陥、組織、機械的性質、組織観察法等）の基礎について理解する。
（３）結晶成長および結晶の形態等に関する基礎を理解する。