2018 Fiscal Year Annual Research Report
Formation Mechanism and Reproduction of Gold and Silver Colored Bizen Stoneware
| Project/Area Number |
15K05656
|
|---|
| Research Institution | Okayama University of Science |
|---|
Principal Investigator |
草野 圭弘 岡山理科大学, 工学部, 教授 (40279039)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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高田 潤 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (60093259) [Withdrawn]
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | セラミックス / 酸化鉄 / 微構造 / 還元 / 酸化 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
備前焼粘土と炭酸カリウムを大気中にて1230℃まで昇温した後、電気炉内にアルゴンと一酸化炭素(Ar : CO = 90 : 10 (vol%))の混合ガスを導入し、1230℃で6時間保持した後、混合ガス中で900℃まで冷却後、炉内を大気中とし、900℃で2時間保持(酸化処理)した後、室温まで冷却した。得られた試料の表面は、備前焼作家から提供された金彩備前焼と同じ色調であった。得られた試料の断面を薄片化し、走査透過電子顕微鏡を用いて微構造観察を行った結果、作家が作製した金彩備前焼と同様に、約100nmのα酸化鉄(ヘマタイト)が生成していることを確認した。また、混合ガス中にて900℃まで冷却した後、酸化処理を行わず室温まで急冷した試料表面の色調はグレーであった。この試料表面には、約5nmの金属鉄粒子が生成していることがわかった。混合ガスを導入することにより、電気炉内は還元雰囲気となり、試料表面付近の鉄イオンが金属鉄まで還元され、この金属鉄が900℃で2時間の酸化処理によりヘマタイトとなり、これが結晶成長することにより、約100nmのヘマタイト層が形成したと考えられた。
一方、備前焼粘土のみを上記と同じ条件下で熱処理した結果、試料表面は黒色となった。得られた試料の微構造観察を行った結果、Mg-Fe-Al-O系のスピネル構造化合物が主に生成していた。
混合ガス中で熱処理した後、大気中の酸化処理温度を900℃よりも高温で熱処理した試料および900℃の酸化処理を2時間よりも長くした試料表面は赤色となった。これは、ヘマタイト層が厚くなることに起因すると考えられた。
|
