| 研究課題/領域番号 |
15K05656
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| 研究機関 | 岡山理科大学 |
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研究代表者 |
草野 圭弘 岡山理科大学, 工学部, 教授 (40279039)
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| 研究分担者 |
福原 実 岡山理科大学, 工学部, 教授 (20150815)
高田 潤 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (60093259) [辞退]
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | セラミックス / 備前焼 / 酸化鉄 / 微構造 / 還元 / 酸化 |
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| 研究実績の概要 |
備前焼表面に現れる金属光沢模様は、備前焼粘土に稲わらを巻いて酸化雰囲気下で焼成した後、還元雰囲気下で冷却すると現れやすいと考えられている。本研究では、稲わらの代わりに試薬の炭酸カリウムを用い、アルゴン/一酸化炭素が10/90(vol%)の混合ガスを導入することにより還元雰囲気とした。備前焼粘土と炭酸カリウムを1230℃まで大気中で熱処理した後、混合ガスを導入して6時間保持し、室温まで冷却した。得られた試料表面にはガラス相は生成していたが、色調は青味を帯びたグレーであった。電子顕微鏡観察により生成相を検討した結果、試料表面には数nm程度の金属鉄(α-Fe)が生成していることがわかった。備前焼作家が作製した金彩備前焼表面には酸化鉄(ヘマタイト)が生成していることから、混合ガス中で900℃まで冷却した後、電気炉内を大気中として900℃で2時間保持した。その結果、試料表面にヘマタイトが生成し、表面は金属光沢を呈することが明らかになった。
備前焼作家が作製した金彩備前焼表面には、約100nmのヘマタイトが生成する。試料表面をフッ酸処理してヘマタイト相を取り出し、電子顕微鏡観察により粒子形態および結晶方位について詳細に検討した。その結果、粒子径が～500nmのヘマタイトが二次粒子を形成していることが明らかになった。電子線回折の結果、個々の粒子の方位はほぼ同じで配向性が高いことがわかった。また、ヘマタイトはc軸は試料表面にに対して垂直であることがわかった。断面試料についても電子線回折によりc軸が試料表面に対して垂直であることを確認した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
実験計画通り、おおむね順調に進展している。平成28年度は金彩備前焼表面に生成している結晶相を特定し、平成29年度は金彩備前焼の作製条件について詳細に検討し、還元雰囲気下で冷却し、冷却過程で酸化雰囲気として熱処理する必要であることを明らかにし、金彩備前焼の再現に成功した。現在、冷却条件と色調および微構造の関連を検討している。
以上のことから、平成29年度の目的はおおむね達成できたと判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成30年度は、平成29年度に引き続き、金彩備前焼の冷却条件と色調および微構造の関連を詳細に検討し、銀彩備前焼の再現実験を試みる。得られた試料について、粉末エックス線回折、電子顕微鏡観察、メスバウアー分光により生成相および微構造を明らかにし、作家が作製した金彩および銀彩備前焼の結果と比較検討し、作製条件にフィードバックする。
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