2019 Fiscal Year Research-status Report
Development of a novel management system for storage of iron artifacts based on prediction technique of deterioration characteristic
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18K12570
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| Research Institution | Nara National Research Institute for Cultural Properties |
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Principal Investigator |
柳田 明進 独立行政法人国立文化財機構奈良文化財研究所, 埋蔵文化財センター, 研究員 (30733795)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 鉄製文化財 / 土壌腐食 / 交流インピーダンス / 保存管理 / 文化財保存 / 埋蔵環境 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成31、令和元年度は、１.遺跡の環境を鉛直一次元で再現したカラム実験、（以後、遺跡模擬カラム実験と表記）、２.小型カラムとマイクロ酸素センサにより腐食機構に着目したカラム実験（以後、マイクロ酸素センサカラム実験と表記）、３.出土鉄製文化財の腐食状態調査、を中心に研究を進めるとともに、研究成果を公表した。
１.遺跡模擬カラム実験：水分飽和から水分不飽和にある遺跡の埋蔵環境を鉛直一次元で再現したカラム内に深度ごとに腐食センサ、環境計測センサを設置し、腐食速度と埋蔵環境の関係を検討した。カラム内には砂質土を充填し、異なる水分状態での腐食速度を計測するとともに、得られた結果を平成30年度に実施した粘土での結果と比較し、検討した。その結果、鉄製文化財の腐食速度は粘土、砂質土ともに、それぞれある一定の含水状態で極大を示すとともに、水分状態によって顕著に変化することが示された。本成果は腐食防食学会主催の「材料と環境2020」（2020年5月）にて発表する予定である。
２.マイクロ酸素センサカラム実験：遺跡模擬カラム実験にて考察された鉄製文化財の腐食機構を検討するため、腐食センサ近傍での環境変化をより詳細に計測できる実験系として、マイクロ酸素センサを併用する腐食実験を実施した。その結果、水分飽和土中での炭素鋼センサの近傍から沖合に向かって成長する溶存酸素の拡散層の挙動を特定した。得られた結果から、水分飽和土での鉄製文化財の腐食のモデル化を検討した。
３.蛍光X線分析（XRF）、微小部X線回折分析（XRD）および高エネルギーX線CTを用いて、遺跡から出土した鉄製文化財の腐食状態の非破壊調査に着手した。その結果、鉄製文化財の腐食層の構成物質および塩化物塩の集積を引き起こす局部腐食の状況を把握するための有効な手段になり得ることを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初、平成31、令和元年度に予定していた（１）遺跡模擬カラム実験、（２）マイクロ酸素センサカラム実験の結果が順調に得られている。また、保管時の鉄製文化財の腐食の感受性に影響を及ぼす埋蔵時の腐食速度とサビ層の成長に関する情報を得ることを目的として、当初予定していた室内腐食実験に加えて、出土鉄製文化財の非破壊状態調査に着手することが出来た。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの進捗状況を踏まえて、最終年度にあたる令和２年度は下記の３点について研究を遂行する。
１．水分不飽和状態を再現したマイクロ酸素センサカラム実験をおこない、水分不飽和状態の遺跡での鉄製文化財の腐食機構を検討するとともに、その腐食モデルを構築する。
２．出土鉄製文化財に対して、XRF、XRDおよび高エネルギーX線CTをおこなうことで、その腐食層、局部腐食の状態などの情報を蓄積する。
３．１で得られた埋蔵環境と鉄製文化財の腐食機構の関係に加えて、２で得られた実際の鉄製文化財の腐食状態と埋蔵環境の知見に基づいて、発掘時の埋蔵環境と発掘後の劣化特性の関係を検討し、保管時の劣化特性を予測するために発掘時に遺跡にて実施する環境測定項目を検討する。
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| Causes of Carryover |
室内実験に用いた部品が予定より安価で購入することが可能となり、当初想定していた室内実験作成費用より低い予算で、研究が遂行できたため。
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Research Products
(8 results)
