人類の材料文明を解き明かす金属古文化財のナノ物性評価

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13875113
• Research Institution: Tokyo National University of Fine Arts and Music
• Principal Investigator: 北田 正弘 東京芸術大学, 美術研究科, 教授 (70293032)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井口 泰孝 東北大学, 工学研究科, 教授 (90005413) ; 桐野 文良 東京芸術大学, 美術研究科, 助教授 (10334484) ; 宮田 亮平 東京芸術大学, 美術学部, 教授 (00174194) ; 紀平 寛 新日本製鉄, 技術本部・主任研究員 ; 沖 憲典 九州大学, 総合理工学研究院, 名誉教授 (70037860)
• Keywords: 微細構造 / 金属糸 / 陶磁器 / 日本刀 / Sn糸 / マルテンサイト / 超鉄鋼 / Co顔料

Research Abstract

これまで、ほとんど研究されていない金糸銀糸などの金属糸、日本刀、陶磁器の釉に含まれる金属元素の発色効果、伝統的な金属表面着色技術、などの金属文化財の微細構造について広く検討した。金属糸では、江戸時代の金糸について、その成分を測定し、Agの含有量と表面の化学的状態を明らかにした。特に、Sn糸断面の透過電子顕微鏡観察などによって、100年以上の年月をかけてSn腐食が、Sn水酸化物、SnO、SnO_2へと移行しながら進行することを明らかにした。日本刀では、江戸中期に製作された日本刀の分析により、刃の部分ではラス状のマルテンサイトが形成されており、非金属介在物として、Ti、Zrなどを含む化合物がガラス介在物中に分散していることを見出した。また、刃と芯金の中間領域では、数10nmの粒径をもつαFe中に微細なセメンタイトが存在し、さらにその間に地に数nmの極めで微細な析出物が存在することを見出した。これは、現在、超鉄鋼の国家プロジェクトが日指している微細組繊に相当するもので、大きな発見である。また、この部分の引張り試験では、絞り値が80%以上という大きな値を得た。これは超塑性的な変形が起こっていることを示唆する。陶磁器では、白地にCoを含む青の顔料の不純物の分析から、日本、中国、朝鮮などの顔料の特長を明らかにし、時代と生産地の分類を可能にする結果を得た。このほか、伝統的な金属着色技術である煮色着色層の微細構造、江戸時代のAu-Ag合金貨幣に用いられた色上げ法の検討などの萌芽的研究を行った。

Research Products

• [Publications] 北田正弘, 張 大石: "朝鮮産青花白磁の釉層における色と組成による製作年代の分類"日本金属学会誌. 66・11. 1157-1162 (2002)
• [Publications] 北田正弘: "江戸中期日本刀の刃の微細構造"日本金属学会2002春季大会概要集. 27 (2002)