ブックタイトル日本結晶学会誌Vol56No3

概要

日本結晶学会誌Vol56No3

備前焼模様の微構造と形成過程量のコランダムとヘマタイトのコンポジット粒子が生成している.コンポジット粒子の生成量が少ないため,試料表面はオレンジ色を示した.酸素2 vol％で熱処理した試料は,コンポジット粒子が表面を覆っているため「緋襷」模様の赤色となる.酸素5 vol％で熱処理した試料では,ムライトに代わり,ほぼコンポジット粒子のみが生成した.酸素5 vol％で熱処理した試料が最も深い赤色を示したが,コランダムは～14μmまで粒成長し,その周囲に～3μmのヘマタイトが析出した花模様の結晶が生成していた.以上の実験結果より,「緋襷」の色調は冷却速度だけでなく,焼成時の酸素分圧によってもコントロールできることが明らかとなった.この実験は,備前焼を学ぶ学生からの質問から始まった.「電気炉よりもガス窯のほうが赤色と素地（黄褐色）のコントラストが大きい理由は何か」であった.ガス窯で焼成した作品のほぼすべてが電気炉で焼成した作品よりも発色が良かったのである.この原因は,ガス窯中では燃料であるプロパンガスの燃焼により,酸素分圧が大気よりも低くなるためであることを実験的に証明することができた.6．ε-Fe 2 O 3のエピタキシャル成長酸素分圧の影響を検討する中で,もう1つユニークな結晶成長を見出した.酸素1 vol％および2 vol％の混合ガス中で熱処理した試料中に,近年,次世代の磁性材料として注目されているイプシロン型酸化鉄（ε-Fe 2O 3）が,ムライト結晶表面にエピタキシャル成長することを見出した. 14),18)-24)図9に,酸素1 vol％の混合ガス中で熱処理した試料中に見られたムライト粒子（紙面水平方向の長い四角柱粒子）に0.1×0.1×5μm 3の四角柱状ε-Fe 2O 3結晶のTEM像を示す. EDパターン（図10の挿入図）は,ムライトの［11 _ 0］晶帯軸およびε-Fe 2O 3の［1 _ 01］晶帯軸を示している. EDパターンから,両相の方位関係は, c m//bεおよび（110）m//（101）ε（m：ムライト,ε：ε-Fe 2O 3）であり, 3c m ? bεおよび5d（110）m?6d（101）εの結晶学的関係が成立している.ε-Fe 2O 3結晶の成長方向がa軸となり,側面が｛011｝の四角柱状結晶である.図8種々の酸素分圧下で熱処理した試料のSEM像.（SEM images of the sample surfaces heated in variousflowing gas mixtures of N 2 and O 2.）備前焼粘土に稲わらを置き,酸素1 vol％（N 2/O 2＝99/1）（a）,2 vol％（N 2/O 2＝98/2）（b）および5 vol％（N 2/O 2＝95/5）（c）の混合ガス中にて1250℃まで熱処理した後, 800℃まで1℃/minで冷却した試料表面を,47％のHF溶液で表面処理した後のSEM像.編集部注：カラーの図はオンライン版を参照下さい.日本結晶学会誌第56巻第3号（2014）図9酸素1 vol％の混合ガス中で熱処理した試料において,ムライト粒子に析出したε-Fe 2O 3粒子のTEM像.（TEM images ofε-Fe 2O 3 particles attached tomullite in the sample heated in N 2/O 2＝99/1.）（b）および（c）のTEM像は同一視野で,（c）は（b）を90°傾斜している.ε-Fe 2O 3粒子は四角柱粒子であることがわかる.183