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具体的なセラミック材料とその比較となる金属材料をひとつづつ選び、その性質の違いを示す物理量の数値データ （物性値）を示した上で、その性質の違いがどのような工業製品に応用されているか述べなさい。
| 金属材料 | 非金属材料 | 複合材料 | ||
|---|---|---|---|---|
| 鉄鋼材料 | 非鉄金属材料 |
セラミックス ガラス |
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炭素鋼
合金鋼
鋳鉄
鋳鋼
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金・銀
・
銅
マグネシウム
ニッケル
チタン
🏞
亜鉛
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繊維強化プラスチック
繊維強化金属
金属強化セラミックス
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製品の源になる 固体を材料と言います。 材料は、その材質の違いにより金属材料と非金属材料に分類されます 1 ) 。
狭い意味で、材料といったとき、常温常圧で固体の 状態の 物質を指すことがあります。
純物質としての 金属は、柔らかすぎるので、混合物の合金が使われます。広い意味での混合物の固体材料を複合材料と呼ぶことがあります。
機能性材料と 建築材料があります。 機能性材料には、 良導体、絶縁材料、誘電材料、 磁性材料、半導体材料などがあります。
| 分類 | 原材料 | 製品 | ||
|---|---|---|---|---|
| セラミックス | クラシックセラミクックス | 土器 | 粘土 | 瓦・レンガ 甕 壺 |
| 🚂 陶器 | 陶石 | 食器 | ||
| 🚂 磁器 | 陶石 | 🚂 実験器具 | ||
| ニューセラミクックス | 🏞 アルミナ | |||
| ファインセラミクックス | 生体関連 | |||
| エネルギー関連 | シリコンカーバイド | |||
| 情報通信関連 | チタニア | |||
| 🏞 ガラス | ソーダガラス | ケイ酸塩 | 板ガラス・ガラス瓶・ガラス繊維 | |
| カリガラス | ケイ酸塩 | 実験用器具 | ||
| 鉛ガラス （クリスタルガラス） |
ケイ酸塩 | 装飾品 | ||
| ホウケイ酸ガラス （耐熱ガラス） |
ケイ酸塩 | 電球、ガラス器具 | ||
| セメント | ポルトランドセメント | 粘土・石灰石 | 土木・建築 | |
無機固体材料を製造するのを
| 分類 | 構造の概略 | Si : O | 例 | |
|---|---|---|---|---|
| ネソケイ酸塩 | 独立したSiO4四面体. 四面体の間に Fe や Mg が存在している。 | 1:4 | カンラン石（オリビン），ザクロ石，ケイ線石 | |
| ソロケイ酸塩 | 2つの 四面体 が1個の酸素を共有 | 2:7 | ゲーレン石，異極鉱，ローソン石 | |
| シクロケイ酸塩 | 四面体 の閉じた輪，2個の酸素を共有 | 1:3 | 緑柱石，キン青石，電気石 | |
| イノケイ酸塩 | 四面体 の連なった単一の鎖，2個の酸素を共有 | 1:3 | 輝石，ケイ灰石 | |
| 四面体 の連なった2本の鎖，2個または3個の酸素を共有 | 4:11 | 角閃石 | ||
| フィロケイ酸塩 | 四面体 が連なった平面，3個の酸素を共有 | 雲母，緑泥石（クロライト），カオリナイト | ||
| テクトケイ酸塩 | 四面体 が連なった3次元的網目構造。4個の酸素を共有 | ◇ 石英，長石，沸石 |
石は、 材料として使われてきました。 石器は 刃物を作り、積み上げた石は、 調理のための 焜炉を作り、建築のための城壁も作りました。 今では、コンクリートが土台を作っています。
ワークショップを楽しみましょう 4 ) 。 グループ人数は、5〜6名とします。 4名以下にならず、7名を超えないようにしてください。
初対面の場合は、自己紹介をしましょう。 雑談をして、アイスブレイクしましょう。
リーダー（司会進行）を決めてください。 そのほかのメンバーの 役割（記録係、資料作成係、プレゼンター（ 登壇者））を決めてください。
グループ名を決めてください。グループ名は任意です。メンバーの所属する組織の名前になります。 発表は、単著ではなく、共著となります。リーダーは、筆頭著者（ファーストオーサー）となります。
記録係は、試験答案用紙表面の最上部に、日付、授業科目名、グループ名を記入してください。 メンバーは、記録係に従い、役割、学籍番号、氏名を直筆署名してください。 その際、 筆頭著者を先頭に書き、登壇者の氏名の前には〇をつけてください。
討論を開始したら、記録係は討論の内容（議事）を試験答案用紙裏面に記録してください。
討論がまとまったら、資料作成係は、試験答案用紙表面に グラフィカルアブストラクト に表現してください。グラフィカルアブストラクトは文章ではなく、 図版で表現した内容の概要図です。 グラフィカルアブストラクトは、板書しやすいように作図してください。 図は独立した著作物とみなされます。 図を描いた人は、図の下部に著作権のクレジット表示（©2026,氏名）を直筆署名してください。
学生証を配置し、役割、学籍番号、氏名を直筆署名して 答案用紙全体をを撮影してください。 撮影の際は、図の著作者の許諾をとってください。 撮影した画像は平常の学習成果物として、期末の 成績評価申請書の 平常点の申請に使います。 画像がない場合、平常点の申請はできません。 演題、グループ名、共著者名がわかるように撮影し、各回ごとの復習として画像をWebClassにアップロードしておくと便利です。
登壇者は、プレゼンテーションのイメージをしましょう 5 ) 。 メラビアンの法則を意識して、 非言語表現も工夫しましょう 6 ) 。
グループ名が指名された後で、じゃんけんなどで登壇者を決めるのは、授業進行の妨げとなりますので、 必ず、討論前に 登壇者を決めてください。
記名だけして、討論に参加しない場合、不正行為として扱うことがありますので、必ず討論に参加してください。 自分から参加できなそうな人には、積極的に声がけをお願いします。
無作為抽出で指名します。 指名された方が所属するグループで決めた登壇者に、 プレゼンテーションしてもらいます 7 ) 。
プレゼンテーションは、必ずグラフィカルアブストラクトを板書しながら、行ってください。 無言でお尻を聴衆に向けたまま、板書だけする時間をとることは避けてください。
質疑応答の際も、無作為抽出で指名しますので、指名された方が所属するグループのプレゼンターが質問、コメント、アドバイスをしてください。 ディベートとしての反対意見は、大歓迎です。
*平常演習の配点は、授業1回ごとに、一律加点です。 平常演習には、ワークショップ、意見交換、発表、質疑応答など授業時間内の学習活動を含みます。 そのほかに授業時間外の0.5時間の学習活動を含みます。 平常点は、学期末に WebClass の 成績評価申請書 に申告していただき集計します。
授業時間外の活動の一助としてWebClassへの提出を推奨します。〆切は講義後１週間です。 ただし平常点の加点は、授業時間内の学習活動も含みます。 WebClass への提出のみでの、平常点の申告はご遠慮ください。
WebClass への平常演習提出は、推奨しますが、必須ではありません。 提出されていなくとも、 成績評価申請書 に、各回の授業時間以外の0.5時間の取り組みが申告されれば十分です。未提出だからと心配することはありません。
成績評価申請書 では、それぞれの授業で何を学び身につけたかを申告してもらいます。 WebClass に提出したかどうかより、身につけることを優先してください。 授業で取り上げたトピックや、グループワークの意見交換の内容は、期末までノート 8 ) などに記録しておくことを推奨します。 逆に授業に参加していないのに、WebClassの出席や提出だけの場合は不正行為として扱うことがあります。 平常の取り組みだけで、「到達目標を最低限達成している。成績区分：C」となります。 評点が60点に満たない場合は、不合格となります。 欠席した場合、課外報告書へ取り組むことで挽回してください。 出席が60%に満たない場合、課外報告書を提出しても、単位認定できません。
