高分子材料工学

Polymeric Materials:Science & Engineering

専門教育科目

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工学部

3年

HETBO3MCA1

2単位

講義 (Lecture)

2024年度前期

(Spring semester)

岸 肇

工学研究科　化学工学専攻

日本語

目標9／目標12

「履修の手引き」（オフィスアワー一覧）を参照してください。

ユニバーサルパスポート（クラスプロファイル・授業Q＆A）から連絡してください。

5◎

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目標１:磨き続ける力

講義目的：高分子は機械、電子、医療等あらゆる工業分野において使用されている材料である。材料技術者、装置設計技術者として高分子材料を正しく活用するために、物質の弾性、粘性、粘弾性、塑性、強度などの力学的性質の支配因子を分類し、高分子材料成形に関係するレオロジー的視点を獲得し、高分子材料の諸物性と高分子の構造を関係づけ説明できる。


到達目標：高分子材料の構造と物性に関する次の特徴・特性を関係づけ説明できる。
　　・化学構造、分子量、高次構造
　　・熱的性質、力学的性質
　　・レオロジー特性

分子量、結晶・非晶、融点、ガラス転移、架橋、エントロピー弾性、粘弾性、応力緩和・クリープ、時間‐温度換算則、破壊靭性

科目の位置付け、教育内容・方法：
構造材料・機能材料としての適用がますます拡大している高分子は、多様性に富む材料である。
その物性発現機構の基礎的考え方に関し、２年次までに学んだ有機化学、物理化学、力学を基礎としつつ高分子の構造と物性について関係づける。
後半は特に、高分子材料に特徴的なレオロジー特性（応力と変形、粘弾性、時間依存性等）と成形性や物性を関係づける。
教育方法には、プリント配布・プレゼンテーションソフトを用いる。
講義中において生成系AIの利用は認めない。
学生が事前・事後学習、レポート等において生成系AIを利用する場合、その出力内容が実験事実に基づく確かなものであることを出典・参考文献に遡って検証することが重要である。

授業計画：
1．講義概要、高分子材料と工業　　　　　          2．高分子鎖の形、立体規則性
3．分子量と分子量分布　　　　　　　　　          4．高分子溶液
5．高分子固体、結晶構造　　　　　　　　          6．高分子の架橋
7．高分子の熱的性質　　　　　　　　　　          8．中間まとめ
9．高分子の力学的性質(1) エントロピー弾性   　10.  高分子の力学的性質(2) 応力緩和・クリープ
11. 高分子の力学的性質(3) 動的粘弾性　　　　   12.  高分子の力学的性質(4) 時間−温度換算則とマスターカーブ
13. 高分子の力学的性質(4)ボルツマンの重畳原理 14. 高分子の力学的性質(5) 応力-ひずみ線図
15. 高分子の力学的性質(6) 破壊靭性

プリント配布

「岩波講座現代工学の基礎　高分子材料＜材料系Ⅵ＞ 」高原淳、岩波書店
「高分子サイエンスOne Point 6 高分子の力学物性」根元、高原、共立出版
「やさしいレオロジー」村上謙吉著、産業図書
「レオロジー基礎論」村上謙吉著、産業図書

【予習】事前配布資料または参考文献を読む（1h×15週）。
【復習】課題に取り組み講義内容を理解する。また、理解定着のためにプリント資料教材を読み直し、試験に備える（3h×15週）。
合計：60h

採用しない

毎回の講義終盤の小レポート（10％）、課題（20％）および試験（70％）にて評価する。
講義目的・達成目標に記載した内容の達成度に基づき、評価点は、S（90点以上），A（80点以上），B（70点以上），C（60点以上）とする。

ユニバーサルパスポートのクラスプロファイル機能を使い、コメントあるいは講評を返す。

講義資料や参考図書なども適宜参照して、十分な予習・復習を行うこと。

該当しない。