Spectroscopic Approaches to Cultural Heritage Objects: A Moriage-Decorated Japanese Dragonware Plate

Year 2026, Volume: 9 Issue: 1, 5 - 6

Duygu Takanoğlu Bulut

https://doi.org/10.34248/bsengineering.1790069

Abstract

Bu çalışmada, bir Japon Dragonware tabak üzerindeki üç moriage emaye renginin (beyaz, siyah ve turuncu) malzeme bileşimi ve renklendirme stratejileri çok-teknikli bir yaklaşımla aydınlatılmıştır. Ortalamalı kimyayı belirlemek üzere X-ışını floresansı (XRF) kullanılmıştır. Mikro ölçekli bileşimleri ve element dağılımlarını değerlendirmek için enerji dağıtımlı spektroskopisi (EDS) ile nokta analizleri gerçekleştirilmiştir. Silikat cam ağının polimerizasyon/depolimerizasyon davranışını incelemek amacıyla Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FT-IR) uygulanmış; pigment fazlarını parmak izi düzeyinde tanımlamak için Raman spektroskopisi kullanılmıştır. Emaye tabakalarının renk-özgül formülasyonlarla üretildiği gösterilmiştir. DW-W (beyaz) emayesinde, Pb ve alkali açısından zengin, düşük ergime sıcaklıklı ve akışkan bir Pb-alkali silikat bağlayıcı tanımlanmıştır. DW-B (siyah) tabakada, yüksek pigment yüklemesine bağlı cam fazı seyreltimi nedeniyle daha depolimerize bir ağ belirlenmiş; bu değerlendirme, Raman ve EDS sonuçlarının doğruladığı karbon bazlı pigment varlığıyla desteklenmiştir. DW-O (turuncu) tabakada ise Al-zengin feldspatik bir iskelet ile hematit (α-Fe₂O₃) imzaları gözlenmiştir. FT-IR’da ~900–1100 cm⁻¹ bölgesindeki asimetrik Si–O bandının konum/genişlik farkları ile Raman’daki D1/D2 halka kipleri birlikte değerlendirildiğinde, renkler arasında ağ polimerizasyon derecelerinin farklılaştığı sonucuna ulaşılmıştır. Raman ve FT-IR analizleri genelinde, kristalin kuvars parmak izlerinin bulunmayışı ve geniş cam bantlarının gözlenmesi, emayelerin amorf bir cam matrisi içinde yer aldığını doğrulamıştır. Bu bulgular, düşük sıcaklıklı, çok aşamalı pişirim ve renk-özgül tarifleri içeren bir üst-sır teknolojisine işaret etmektedir. Sunulan yaklaşımın, moriage emayeli Dragonware gibi çok katmanlı dekoratif sistemlerde sınıflandırma ve koruma stratejileri için ölçeklenebilir bir analitik şablon teşkil ettiği önerilmektedir.

Keywords

Üst-sır emaye , XRF analizi , FT-IR analizi , Raman analizi , Kültürel miras objeleri

Spectroscopic Approaches to Cultural Heritage Objects: A Moriage-Decorated Japanese Dragonware Plate

Abstract

In this study, the material composition and coloration strategies of the three moriage enamel colors (white, black, and orange) on a Japanese Dragonware plate were elucidated through a multi-technique approach. X-ray fluorescence (XRF) was employed to determine the bulk-averaged chemistry. Energy-dispersive spectroscopy (EDS) point analysis was performed to assess microscale compositions and elemental distributions. Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR) was used to evaluate the polymerization/depolymerization behavior of the silicate glass network, and Raman spectroscopy was applied to fingerprint the pigment phases. It was demonstrated that the enamels were produced with color-specific formulations. In DW-W (white), a Pb and alkali-rich, low-melting, and fluid Pb-alkali silicate binder was identified. In DW-B (black), a more depolymerized network was identified, attributed to the dilution of the glass phase by the pigment, and this assessment was supported by the presence of a carbon-based pigment, as verified by Raman and EDS results. In DW-O (orange), an Al-rich feldspathic framework together with hematite (α-Fe2O3), signatures were observed. Differences in the position and bandwidth of the ~900-1100 cm-1 asymmetric Si-O band in FT-IR, together with the D1/D2 ring modes in Raman, were found to indicate different degrees of network polymerization among the colors. Across the Raman and FT-IR analyses, the absence of crystalline quartz fingerprints together with the presence of broad glass bands was taken to confirm that the enamels were embedded within an amorphous glass matrix. These results were considered to evidence an overglaze technology involving low-temperature, multi-step firing and color-specific recipes. The findings are proposed as a scalable analytical template for classification and conservation strategies in multilayer decorative systems such as moriage-enameled Dragonware.

Keywords

Overglaze enamel , XRF analysis , FT-IR analysis , Raman analysis , Cultural heritage objects

Ethical Statement

Ethics committee approval was not required for this study because of there was no study on animals or humans.

Thanks

The author sincerely thanks Prof. Dr. Ahmet KOLUMAN for the generous donation of the Dragonware plate from his collection for this study, and Dr. Ahmet ERDEM for his contributions to the FT-IR analyses.

References

• Anonymous. (2024). Moriage technique. International Nippon Collectors Club. Retrieved September 17, 2025, from https://nipponcollectorsclub.com/nippon-techniques/moriage
• Anonymous. (2025). Itchin-gaki. Kogeistandard. Retrieved September 17, 2025, from https://www.kogeistandard.com/resource/itchin