九州シンクロトロン光研究センター課 題 番 号 ： 081280L（様式第４号）

有 田 焼 の 発 色 メ カ ニ ズ ム の 解 明 と 新 規 発 色 性 陶磁 器 の 開発
The elucidation of the coloring mechanism of Arita ware, and developmen t of
new coloring Arita ware
白石敦 則、吉田秀治、 寺 﨑信、勝木宏昭

A.Shiraishi,S.Yoshida,M.Terasaki,H.Katsuki
佐賀県 窯業技術センター

Saga Ceramics Research Laboratory
１．概要
青色から緑色まで変化する青磁釉の発色材である鉄の状態をシンクロトロン光（ XAFS） に よ っ て 分 析 し 、 発 色 変 化 と 鉄 の 状 態（ 鉄 イ オ ン の 状 態 等 ） の 関 連 性 を 調 べ 、
青 磁 の 発 色 メ カ ニ ズ ム の 基 礎 的 解 明 を 試 み た 。 そ の 結 果 、青 磁 釉 の 発 色 は 発 色 源 で あ る
Fe の た だ 単 な る 価 数 変 化 の み が 発 色 を 支 配 し て い る の で は な く 、 Fe の 電 子 配 置 の 、 どの 軌 道 の 電 子 が 移 動（ 遷 移 ） し た か 等 の 状 態 を 含 め た 複 合 的 な 要 素 に よ っ て 変 化 し て いると思われる。
（ English ）The celadon glaze changes from blue to gre en. It is thought that this change is achange of state of iron which is a source of coloring. Then, synchrotron light (XAFS)
analyzed the change of state of this iron. As a result, In coloring of celadon glaze, onl y
the numb er change of ionic valency of ir on has not influenced. It see ms that coloring ofceladon glaze is changing with co mplex causation including the state of iron electron
configuration.
２．背景と研究目的：れているが、代表的な発色材である鉄は釉薬や有田焼をはじめとする佐賀県陶磁器の発色技

下絵付け、上絵付けの発色材として広く用いら術は、江戸時代初期から中期に経験則として高れ、加熱条件やガス雰囲気などにより赤、黄、度に確立された。しかし、これらの発色技術は緑、青、黒等の様々な色を示す。この中でも、職人の試行錯誤による製造技術を基にしたもの

酸化鉄を釉薬に添加して発色させた青磁釉は代であり、高度な分析機器による科学的な検証は表的な色釉の一つで、釉の組成や焼成条件（還ほとんどなされていない。陶磁器の発色メカニ

元濃度、温度、時間）によって青色、暗緑色、ズムを科学的に解明することにより、任意に陶黄緑色・・・等に発色が大きく変化する。青磁

磁器の発色を安定して再現することが可能とな釉の発色は、釉（ガラス）中に含まれる鉄が発ると考えられる。また、発色メカニズム解明に色を呈している。従って本研究では、焼成時のよって新たな陶磁器の発色技術を創造する可能

還元ガス濃度の変化や基礎釉の変化による青磁性があり、陶磁器に新規発色による付加価値を釉の発色変化と青磁の発色源である鉄の状態変付与することが期待できる。

化（価数変化、隣接原子間距離等）の関連を調

本研究では、シンクロトロン光を利用して陶べることにした。そこで、青色から緑色まで変磁器の発色メカニズムの解明を目的として行な化する青磁釉の発色材である鉄の状態をシンクった。

ロトロン光(XAFS)によって分析し、発色変化と陶磁器の発色材には古くから遷移金属が利用さ鉄の状態の関連性を調べ、青磁の発色メカニズ

アルカリ土類成分である Mg,Ca,Sr,Ba と原子量ムの基礎的解明を試みた。

が大きくなるほど、青磁釉の発色が黄緑→青に

今回の実験では、前回測定していなかった釉変化した。

試料の XAFS（硬Ｘ線）測定を行い前回測定した結果との比較を行った。また、軟Ｘ線の XAFS

(2) Fe K-edge XANESによって Fe の L3-edge を測定した。

図１に今回測定した試料（同一種類の釉で焼成時の還元ガス濃度を変化させた）の Fe K-edge

３．実験内容：表１に示す組成の基礎釉（４種類）に Fe2O3を 2wt%添加させ青磁試験用釉薬を作製した。これらの釉薬を素焼き陶板にそれぞれ施釉し、ガス炉によって、還元ガス濃度を変化させ 1300℃焼成を行い、評価用青磁試料を作製した。また、

XANES パターンを示す。
これから前回測定した（MG,CA,BA）釉試料と同様に焼成時の還元ガス濃度が高い試料が、FeK-edge XANES の立ち上がりが低エネルギー側にわずかにシフトしている事がわかる。
1.2

評価用青磁試料同様に１３００℃焼成しこれを1粉砕して軟Ｘ線測定用の釉試料（ガラス粉末）を作製した。
これら試料を用い、青磁の発色に影響を及ぼしている Fe の状態を調べるため XAFS 測定を

Normalized absorption

この青磁試験用釉薬をるつぼに入れ、先ほどの0.8
MG 1%OF0.6
MG 0.5%RF

0.4

MG 4%RF

0.207100行った。

7110

7120

7130

7140

Energy(ev)

陶板形状の青磁釉試料を用い、Fe K-edge のXAFS 測定（Lytle 検出器使用）を行った。また、

Fe K-edge XANES 測定結果

図１（還元ガス濃度の影響）

ガラス粉末状の青磁釉試料 Fe の L3-edge のXAFS 測定を行った。
1.2

青磁試験用基礎釉組成

1MG0.3(K2O Na2 O) 0.4CaO

CA0.3(K2O Na2 O) 0.7CaO

0.5Al2O3 5SiO2

SR0.3(K2O Na2 O) 0.7SrO

0.5Al 2O3 5SiO2

BA0.3(K2O Na2 O) 0.7BaO

0.5Al2O3 5SiO20.3MgO

0.5Al2O3 5SiO2※各釉薬には Fe2O3 をそれぞれ 2wt%添加

４．結果、および、考察：(1)発色変化

Normalized absorption

表１0.8
CA 0.5%RF0.6
MG 0.5%RF0.4

BA 0.5%RF0.2

SR 0.5%RF07100

図２71107120

Energy (eV)

7130

7140

Fe K-edge XANES 測定結果
（基礎釉変化の影響）

今回の測定では、前回測定に用いたタルク釉

これから前回の結果同様、青磁釉中の Fe は、焼（MG）、石灰釉(CA)、バリウム釉(BA)に加え、成時の還元ガス濃度が大きくなるに従って、価ストロンチウム釉の青磁釉試料(SR)を追加し数が２価→３価に変化していると思われる。

た。これら試料全て、焼成時の還元ガス濃度が図２に基礎釉を変化させて作製した青磁釉中の高くなることで黄色→青色に変化した。また、鉄の K 端の XAFS（XANES）測定結果を示す。

基礎釉のアルカリ土類金属を変化させた場合、この結果から、より青色が強い試料（BA 釉）が

鉄の XANES の立ち上がりが高エネルギー側にシフトしており、鉄の価数が３価(Fe2O3)により近くなっている。これは前述の同一組成の青磁釉の場合（より青色を呈する試料の方が鉄のXANES の立ち上がりが低エネルギー側にシフトする）と逆の結果になった。
(3) Fe L3-edge XANES
図３に同一種類の釉で焼成時の還元ガス濃度を変化させた試料(CA 釉)の Fe K-edge XANES パ
ターンを示す。
これから還元ガス濃度が高い試料が約 707eV の吸収ピークが大きくなっているのに対し、酸化焼成の試料は、約 709eV の吸収ピークが大きくなっている。このエネルギーの変化と発色変化の関連性を今後確認して、鉄の価数等の状態変化との関連性を調べていく予定である。

1.02

Normalized absorption

1.00

CA 2%RF
CA 1%OF0.98

CA 0.2%RF
CA 4%RF

0.96
0.94

0.92
0.90
700

702704706708710

712714

Energy (eV)

図３ Fe L3-edge XANES 測定結果
（還元ガス濃度の影響）
５．今後の課題：
今後、発色が異なる様々な種類の鉄系釉試料のXAFS 測定を行い、発色変化と鉄の状態変化の規則性を解明していく予定。
６．論文発表状況・特許状況なし
７．参考文献なし
８．キーワード・青磁
釉薬に 1～3wt%程度の Fe2O3 を添加し、還元焼成によって、青（緑）色発色させた釉の陶磁器。