2014 Fiscal Year Annual Research Report
文化財および美術工芸材料のナノ構造と物性･機能の解明
| Project/Area Number |
25289255
|
|---|
| Research Institution | Nara National Research Institute for Cultural Properties |
|---|
Principal Investigator |
北田 正弘 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, 客員研究員 (70293032)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
|
| Keywords | 高松塚 / 顔料 / 日本刀 / 鉄鋼 / 微細構造 / 銅鉄複合材料 / 油絵具 / 発色化合物 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
高松塚古墳の構成材料、日本刀の微細構造、古代刀、油絵具の微細構造などについて、基礎的知見を得る目的と、保存・修復の基礎データーを得る目的で研究を行った。高松塚古墳試料では、奈良県立橿原考古学研究所に共同研究を提案し、同所・所蔵の試料についてＸ線回折、電子顕微鏡などで分析した。青色の顔料はアズライトからなる15-20μmの劈開粒子であり、砕かれて使用されたこと、緑色顔料はマラカイトで大きさは20-60μmの崩れた粒子で、一部は溶解して針状に再析出する劣化現象があり、赤色顔料は水銀朱で10-50μmの大きさで、これも劈開しており、これに黒色の砂鉄粒子が混合されていることを明らかにした。また、黄土、炭酸鉛が検出された。金箔の組成についても明らかにした。
日本刀では非金属介在物をステレオ元素マップで調べ、立体分布と隣接する非金属介在物でも異なる成分であることを明らかにした。また、日本刀の形状による内部微細構造の違い、炭素鋼の分布などを明らかにした。
古代刀では、銅と鉄からなる複合材料の構造を調べ、内部の鋼は非金属介在物を含む鍛錬された極低炭素鋼で、外側にCu-20%Sn合金が溶融めっきされていた。これは、鉄製の刀の防食と白色の銅合金による美観を機能目的にした技術と思われる．また、古代新(紀元１世紀)時代の銅/鉄複合古銭では、銅-鋳鉄合金を鋳型に鋳造して、融点の高い鋳鉄を内部に凝固させ、外側に融点の低い銅合金を凝固させたもので、銅と鉄が非固溶系であることを利用した一種のめっき構造で防食と色彩機能を付与したものである。
油絵具のについては、市販の絵具の微細粒子の同定、20世紀初期の油絵に使われている5種の顔料について、透過電子顕微鏡によって発色化合物の同定、微粒子の寸法などを明らかにした。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
共同研究の実施、稀少試料の入手ができたこと、透過電子顕微鏡観察にについては文部科学省ナノプラットの支援が得られたこと、日立、日本電子、リガクなどの電子顕微鏡、Ｘ線回折装置メーカーなどの協力が得られたことで、順調に結果が得られた。
|
| Strategy for Future Research Activity |
高松塚古墳材料については橿原考古学研究所との共同研究を27年度も継続し、鉛化合物の同定と描画技術の解明、漆喰の微細構造、石材の組成と微細構造の研究を進める。また、時代による金箔の組成変化なども行う。
日本刀については、引き続き鋼と非金属介在物の微細構造の解明を進め、同時に鉄鋼の世界的な歴史を科学的に明らかにするため、従来から進めている海外の刀の分析も進める。たたら鉄を使用した鎧などの研究も機械的性質を含めて進める。
古代の銅鉄複合材料については、さらに微細構造の解明を進め、複合化したことによる利点、その機能について解明する。
油絵具などの顔料の微細構造の解明は引き続き進め、新たに明治期に描かれた油絵について分析するとともに、色彩付与化合物と添加されている複数の化合物の機能について明らかにする計画である。
これらの研究の推進に当たっては、文部科学省のナノ支援、電子顕微鏡メーカーの協力を得て進める。
|
| Causes of Carryover |
海外研究機関との交流、学術調査のために予定していた海外出張が日程の調整がつかず出張できなかったこと、文部科学省のナノプラット支援で技術代行を依頼した物質・材料機構と東北大学の技術代行の一部が完了しないで、次(27)年度に延期されたため、次年度使用額が生じた。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
海外出張は27年度に実施する計画で、文部科学省のナノ支援の未完了については27年度に継続し、その利用料に充てる。
|
