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教科目名 機能性高分子材料 担当教員名
対象学科 エコデザイン工学専攻 森 康貴
学年 1年 この授業の単位種別・1単位の内訳
開講期 後期 ( )履修単位 (○)学修単位
必選区分 選択 90分授業 × 15回 (15)時間授業 + 
(30)時間家庭学習
単位数 2単位
授業の形態、手法 講義による
授業の実施体制 教員単独
キーワード レオロジー、弾性体、粘性体、粘弾性、高分子溶液、分散系
育成する社会人基礎力 考え抜く力、前に踏み出す力
学習目標(授業の狙い)
高分子材料は日常生活から最先端技術の現場まで広く活用されているが、その機能性を検討する上で粘弾性挙動(レオロジー)は欠かすことのできない意義を有する。高分子材料のレオロジーの基礎として本講義の前半では、粘弾性体の力学的挙動を数学的に記述し、解析的な解を求める方法を提示する。本講義の後半では、高分子の構造が高分子材料や高分子溶液のレオロジーに与える影響を議論し、その数学的な記述を行う。
【学習・教育目標】 【学習・教育到達目標】A-6
【JABEE基準】基準1(2)(d)(1),(e)
【関連科目】 有機化学V、高分子化学、材料工学II
【教科書】教科書 尾崎邦宏『レオロジーの世界』(森北出版)
【教科書】関連図書 都度紹介する
【履修上の注意等】
【備考】
これまでの科目で習得した知識を組み合わせて講義が進むので、該当する科目の復習を行って授業に臨むことを期待する。不明点があればその都度遠慮なく質問して欲しい。また授業計画は、学生の理解度に応じて変更する場合がある。
【科目の達成目標】 【評価方法と基準】
1.高分子材料の機能性とレオロジーの関係を説明できる。
2.線形粘弾性体の力学的挙動を数学的に記述し、解を求めることができる。
3.高分子の構造がレオロジーに与える影響を説明できる。
4.高分子材料に特有のレオロジー挙動を理解している。
中間(50%)・期末試験(50%)によって評価する
授業項目 授業内容
16回 レオロジーと生活・産業の関わり レオロジーの概念、高分子の機能性との関わり、学習する意義を解説
17回 弾性体の定義と力学的挙動 弾性体の挙動をを数学的に扱う
18回 粘性体の定義と力学的挙動 粘性体の挙動をを数学的に扱う
19回 粘弾性体の力学的挙動 弾性体と粘性体の性質を併せ持つ粘弾性体について解説する
20回 MaxwellモデルとVoigtモデル 粘弾性体を表現する代表的な力学モデルについて解説する
21回 様々な線形粘弾性関数とその取扱い MaxwellモデルとVoigtモデルにあてはまらない粘弾性体について解説する
22回 中間試験 これまでの学習範囲に関する達成度を評価する
23回 中間試験の解説 中間試験の解説を行う
24回 高分子の構造とレオロジーの関係 高分子物質の構造と、そのレオロジーとの関係について概説する
25回 高分子の希薄溶液・準希薄溶液・濃厚溶液 高分子溶液の濃度によるふるまいの変化について解説する
26回 流動状態・ゴム状態・ガラス状態 高分子の温度によるふるまいの変化について解説する
27回 高分子の拡散と緩和時間 高分子鎖の拡散現象と、緩和時間の意義について解説する
28回 分散系のレオロジー ミセル等のゾルに関するレオロジーについて解説する
29回 ゲルのレオロジー ゲルの構造とレオロジーの関連について解説する
30回 期末試験の解説 期末試験後の授業にて実施する
  期末試験 中間試験以後の学習範囲に関する達成度を評価する

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