| 研究課題/領域番号 |
11450270
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| 研究機関 | 東京芸術大学 |
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研究代表者 |
北田 正弘 東京芸術大学, 大学院・美術研究科・文化財保存学専攻, 教授 (70293032)
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| 研究分担者 |
水流 徹 東京工業大学, 大学院・工学研究科・金属工学専攻, 教授 (20092562)
杉本 克久 東北大学, 大学院・工学研究科・金属工学専攻, 教授 (80005397)
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| キーワード | 着色 / 表面皮膜 / 黄銅 / 赤銅 / 亜酸化銅 / アモルファス / Au粒子 / 反射・吸収 |
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| 研究概要 |
平成12年度に続き、伝統工芸で利用されている煮色着色技術について、表面に形成された皮膜層のナノ構造解析および電気化学的側面からの評価を行い、新たな着色法探索の予備検討を行った。
(1)皮膜の構造解析:真鍮(7-3黄銅)および赤銅(Cu-4%Au合金)の着色層について、色彩、皮膜構造を検討した。真鍮では着色中に成分元素であるZnが優先的に着色液中に溶解し、着色膜はCu-(2〜3)%Zn合金の酸化膜で、基本構造はアモルファスと結晶のはCU_2Oであった。ZnがCu_2O中に数%含有されているため、Cu_2Oのバンドギャップが若干増大し、反射光はCU_2Oより短波長成分が増加している。着色はCU_2Oとマトリックスの真鍮の透過・反射効果によるものであった。赤銅では、皮膜の基本構造はアモルファスと結晶のCU_2Oであるが、これの地の中にナノスケールのAu粒子が分散した複合膜であった。粒子径は50〜60nmである。赤銅は黒紫色になるが、半導体のCU_2O中に分散したAu粒子が入射光を多重反射し、また吸収を繰り返し、その効果で黒紫色になることを明らかにした。
(2)pH1〜13までの溶液中で皮膜の電気化学的評価を行った。緩衝溶液中での電位-電流曲線は皮膜を形成された煮色着色試料で高電位側にシフトする。すなわち、皮膜の耐食性が増していることを明らかにした。また、煮色着色した試料を高温・高湿雰囲気中で耐食性評価したところ、反射率は着色しない試料では急激に低下するが着色した試料では全く変化がなかった。伝統的煮色着色法は着色とともに金属工芸品の耐食性向上を図っていることを明らかにした。
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