授業情報/Course information

開講学期/Course Start 2022年度/Academic Year   前期/First
開講曜限/Class period 水/Wed 5 , 水/Wed 6
授業区分/Regular or Intensive 週間授業
対象学科/Department 生産システム工学系専攻先進マテリアル工学コース
対象学年/Year 1年 , 2年
授業科目区分/Category 博士前期課程 大学院自専攻科目
必修・選択/Mandatory or Elective 選択
授業方法/Lecture or Seminar 講義科目
授業科目名/Course Title 環境マテリアル/Environmental Materials
単位数/Number of Credits 1
担当教員名/Lecturer 齋藤 英之 (システム理化学科物理物質システムコース)
時間割コード/Registration Code MP225
連絡先/Contact 齋藤 英之(K-702 / 0143-46-5654 / saitoh@mmm.muroran-it.ac.jp)
オフィスアワー/Office hours 齋藤 英之(火曜日 16:30~17:30)
実務経験/Work experience
更新日/Date of renewal 2022/02/28
授業のねらい
/Learning Objectives
環境負荷を低減する環境材料について,特に水素エネルギー関連材料に焦点を当て,それらの結晶構造,拡散現象や相変態について修得する。
This subject focuses on environmental materials that reduce the environmental load, especially on a hydrogen energy related materials, and learns about these crystal structures, diffusion phenomena, or phase transformation.
到達度目標
/Outcomes Measured By:
1.拡散現象に関する基本的な用語を理解し,使用することが
できる。
2.金属と水素との反応を理解し,水素吸蔵合金の種類や
利用法について理解できる。

1. Understanding and using the basic term on diffusion phenomena.
2. Understanding the metal-hydrogen reactions and the kinds of the hydrogen storaging alloys.
授業計画
/Course Schedule
1週目 拡散現象1:フィックの拡散方程式の導出と
アレニウスの式
2週目 拡散現象2:自己拡散,相互拡散,
不純物拡散,反応拡散
3週目 金属-水素系1:金属-水素系の状態図 ・
水素の存在状態
4週目 金属-水素系2:金属中の水素の溶解過程・
拡散過程
5週目 金属-水素系3:金属水素化物の結晶構造
6週目 水素拡散の解析1:半無限系の拡散
7週目 水素拡散の解析2:平板中の拡散
8週目 水素拡散の解析3:フーリエ変換,ラプラス
変換の応用

なお,上記6~8については演習形式をとり,授業時間中に種々の境界条件を 設定して実際に計算を行なう。
相授業時間数:12時間

No.1 Diffusion phenomenon 1: Derivation of Fick's diffusion equation and Arrhenius' equation.
No.2 Diffusion phenomenon 2: self-diffusion, inter-diffusion, impurity diffusion, reaction diffusion.
No.3 metal-hydrogen system 1: phase diagram of metal-hydrogen system and hydrogen existing state in metals.
No.4 metal-hydrogen system 2: hydrogen dissolution and diffusion process in metals.
No.5 metal-hydrogen system 3: crystal structure of metal hydride
No.6 analysis of hydrogen diffusion 1: diffusion in semi-infinite system
No.7 analysis of hydrogen diffusion 2: diffusion in slab
No.8 analysis of hydrogen diffusion 3: application of a Fourier transform and Laplace transform

各回の学修時間の目安は、事前・事後合わせて4時間必要です。
新型コロナウィルス感染症の流行状況に伴い,学生への十分な周知のもと,授業計画・授業実施方法は変更する可能性があります。
参考書等
/Required Materials
The metal-hydrogen system : basic bulk properties Yuh Fukai  Springer-Verlag 1993(ISBN:3540556370)
The mathematics of diffusion by J. Crank  Clarendon Press 1975The mathematics of diffusion by J. Crank  Clarendon Press 1975(ISBN:0198533446)
水素吸蔵合金 : その物性と応用 大角泰章著  アグネ技術センター 1999(ISBN:4900041726)
教科書・参考書に関する備考 [備 考]
授業に使用する必要な資料は適宜プリントとして配布する。
No text book. The stuff for presentation is delivered in every class.
成績評価方法
/Grading Guidelines
受講態度および総合レポートにより評価し,60点以上を合格とする。80%以上の出席が必要である。受講態度が悪い場合は減点することがある。
The score of each student is evaluated by report. A grade of more than 60 is accepted for a credit. More than 80% of attendance is needed. When an attendance attitude is bad, a demerit mark will be given.

新型コロナウィルス感染症の流行状況に伴い,学生への十分な周知のもと,成績評価方法は変更する可能性があります。
履修上の注意
/Notices
本講義は演習形式を取り入れながら実施するので,予習・復習をしておくこと。
不合格者は再履修すること。
授業の変更や緊急時の連絡は moodle で通知する。

This lecture need preparation and review since it performs adopting exercise.
The unsuccessful applicant has to re-study.
Change of the lecture will be announced by the moodle.
学習・教育目標との対応
/Learning and Educational Policy
備考
/Notes
この授業は日本語で行う。
This subject will be taught in Japanese.
No. 回(日時)
/Time (date and time)
主題と位置付け(担当)
/Subjects and instructor's position
学習方法と内容
/Methods and contents
備考
/Notes
該当するデータはありません
Active learning 1-1
/主体的学修(反転授業,小テスト,振り返り 等)
単元ごとに小テストを行う。
Active learning 1-2
/上記項目に係るALの度合い
15%未満
Active learning 2-1
/対話的学修(グループ学習,協働,調査体験 等)
Active learning 2-2
/上記項目に係るALの度合い
該当なし
Active learning 3-1
/深い学修(複数科目の知識の総合化や問題解決型学修 等)
Active learning 3-2
/上記項目に係るALの度合い
該当なし