东周青铜复合剑制作技术研究

东周时期,吴越出现了一种奇特的青铜复合剑,剑的的中脊和两刃是用两种不同成分的青铜铸接而成,为充分了解青铜复合的制作,对上海博物馆馆藏的4把青铜复合剑残剑进行了分析。通过X－射线荧光能谱仪分析残剑的剑丸和剑脊的成分。金相显微镜分析剑刃和剑脊的组织,发现中国古代工匠采用低青铜制作韧性好的剑脊,高锡青铜制作强度和硬度高的剑从,通过榫卯结构以铸接法将剑脊与剑从结合成一体,得到刚柔兼具的青铜复合剑。在测试分析的基础上进行模拟实验,先以陶瓷铸造法铸造出两侧带榫头的青铜剑脊,剑脊的成分采用88％铜、10％锡、2％铅的低锡青铜;然后将青铜剑脊置入铸造剑从的陶瓷内,两侧的榫头伸入陶范型腔中,剑从的成分采用78％铜、20％易、2％铅的高锡青铜,当剑从凝固时产生的收缩使剑脊和剑从牢固地结合成整体,再分1次或多次以铸接法铸上剑格,剑茎,剑箍和剑首,成功地复制了青铜复合剂,再现了东周时期青铜复合剑的制作工艺。     

山东新泰出土东周青铜复合剑制作技术研究

为探讨东周青铜复合剑的制作技术,采用X光探伤、CT、XRF、金相分析等方法,对出土于山东新泰周家庄战国早期齐国墓的2把青铜复合剑进行了内部结构、制作工艺、合金技术、金相组织等方面的研究.结果表明:2把青铜复合剑均采用低锡合金和高锡合金两种材料复合而成.在检测分析的基础上,讨论了新泰出土的2把青铜复合剑与吴越特色青铜复合剑制作技术上的差异:在结构上,低锡区设置在剑脊的两侧,其截面结构呈现多种形式,与高锡区铸接,浑然一体;在成分上,低锡区含锡量仅为4％,具有锡青铜最佳的延伸率.结合青铜复合剑剑柄的特色,认为虽然新泰出土复合剑的内部结构与已研究的吴越特色青铜复合剑有明显差异,但制作理念应是一脉相承的.     

东周时期青铜剑首同心圆的制作技术研究

东周时期盛行佩剑之风,在剑上集中了多项杰出的装饰技术,其中位于青铜剑首端部的同心圆装饰以其精湛的制作技术引起了科技史界的关注。剑首同心圆由多圈高同心度、高凸起、薄壁状凸棱组成。对东周时期的多件剑首同心圆的考察表明剑首同心圆应用了类似轮制法成形工艺,预先单独铸造成形,后与剑茎铸接成一体。通过对车削法、石范铸造、失蜡铸造、陶范铸造等剑首同心圆可能的成形方法的分析,推测古人很可能不预制陶模,而是用轮制法直接车制出具有同心圆的剑首陶范,以陶范铸造法铸造剑首同心圆,此法是东周时期最可行的成形方法．其基础是新石器时代已采用的轮制法制陶技术及商周时期成熟的陶范处理技术。通过模板轮制法的模拟试验．成功地复制了青铜剑首同心圆。其过程为配制极细的泥料、制作带齿的模板、采用轮制法制作同心圆陶范并在相应的凸棱上刻下绳纹、焙烧陶范与浇注青铜液。     

安徽南陵出土部分青铜器研究

安徽省南陵县是长江下游地区最早而且规模最大的冶炼中心之一,其古代矿冶遗址可上溯至西周晚期。本研究对南陵出土的不同年代和类别的青铜器样品进行了金相检测及合金成分定量分析。结果表明,只有容器存在铜铅二元合金和铜锡铅三元合金,但是热锻淬火的容器却不含铅,含锡量恰好位于适合该工艺操作并具有良好性能的区间。兵器、工具、车马饰均为铜锡二元合金,说明当时的工匠对于合金成分配比与性能的关系有明确的认识。越式鼎腹部样品具有热锻淬火马氏体组织,同样的金属结构还见于汉代铜锣等乐器、峡江地区战国中晚期青铜剑、江都大桥镇南朝青铜器窖藏出土的多件青铜容器,而镇江地区出土吴国青铜戈则具有铸造淬火组织,工艺稍有差别。这些器物中发现高锡青铜淬火组织不是偶然的,高锡青铜热锻淬火技术至少可以上溯至春秋战国时期,用以改善高锡青铜的机械性能。     

山东新泰出土同心圆剑首连接技术研究

山东新泰周家庄出土了东周时期大量带有吴国特征的兵器,其中尤以青铜剑最具特色。为探讨东周同心圆剑首与剑茎的连接方式和连接结构,采用X射线探伤机、CT检测了3把同心圆首剑。检测结果显示3把同心圆首剑采用了2种铸造技术,即浑铸技术、铸接技术。其中2把铸接的同心圆首剑分别用2段式和3段式铸接成形。文章首次用CT清晰地展示了2把铸接的同心圆首上设置的榫头形状及分布状况。讨论了古代同心圆剑首连接技术的多样性、灵活性,说明了当时青铜连接技术已经非常娴熟、高超。     

咸阳龚西战国秦墓出土铜壶制作工艺研究

咸阳龚西战国秦墓出土的青铜器为研究战国时期秦青铜容器的铸造技术提供了重要实物资料。本文对龚西战国晚期秦墓M8出土的两件铜壶,通过表面观察结合X光摄像考察其制作工艺痕迹,利用金相显微镜、扫描电镜能谱分析等手段开展成分及显微结构分析,揭示两件铜壶壶身及表面装饰的制作工艺、材质特征。结果显示,两件铜壶均为铸造,器底和铜环预先铸好后置于范中,与器身铸为一体。器身和器底均为铅锡青铜(铜锡铅三元合金),但成分有一定差异,镶嵌的装饰金属片为高铅青铜。铜壶的器底分铸工艺和高铅青铜镶嵌工艺为古代青铜器制作工艺研究提供了重要的新材料。     

青铜平脊剑简论

平脊剑属于两周时期青铜剑中剑脊设计的一种特殊形态,其造型可分为三类,分布区域以北方、中原和吴越之地为主。平脊剑是在青铜剑起源以后,借鉴青铜戈的平脊造型逐步发展而来,自西周早中期一直到战国晚期都有存在。随着时间推移,平脊宽度减少,而两刃则相应加宽。平脊造型也对青铜铍产生过影响。     

石鼓山商周墓地出土青铜容器的科学分析与研究

本文采用金相显微镜、扫描电镜及能谱仪对陕西省宝鸡市石鼓山商周墓地出土的青铜容器进行了科学分析。结果表明,石鼓山青铜容器均为铸造而成,未见锻造工艺使用;石鼓山青铜容器的材质包括铜锡二元合金、铜锡铅三元合金以及铜铅二元合金三种,而且材质类型与器物的文化属性存在明显的关联性。本文的研究成果对于深入认识商周之际青铜制作技术的发展变化具有重要意义。     

磷——巴蜀式青铜兵器中特有的合金成分

巴蜀文化是四川地区殷周以来形成的一种地方文化。在巴蜀文化中,地方特色很浓厚的青铜兵器是很有代表性的,它在形态、纹饰、捆扎技术,使用方法等方面都与中原地区同一时代的青铜兵器截然不同。为了研究和探讨巴蜀式青铜兵器的冶炼和铸造技术,我曾对1976年在绵竹县清道乡出土的战国晚期的巴蜀式青铜剑,进行了合金成分的分析。分析的结果除了具有青铜器应有的主要合金成分——铜、锡、铅外,在微量成分中,还发现了磷元素。这是在中原地区出土的同时代的青铜兵器中,尚未见到的合金成     

甘肃崇信于家湾西周墓出土青铜器的金相与成分分析

为探索先周时代以至西周初年周人的活动地域和陇东地区先周文化的发展历史,运用光学金相显微镜、扫描电子显微镜和能谱仪,对甘肃崇信于家湾出土的先周至西周早中期16件青铜器的金相组织、合金成分和制作工艺进行研究。发现有13件为低锡青铜,3件为高锡青铜;就制作材质而言,共有锡青铜5件,铅锡青铜8件,铅青铜、CuS- nPbAs四元合金和CuSnPbFe四元合金各1件;其中4件经热锻加工制成,12件为铸造加工制成。5件铜盆中的4件是目前经金相分析确认的最早的锻打成形青铜容器。本工作为甘肃地区先周至西周时期青铜器和青铜文化研究提供了重要的科学信息。     

越王勾践剑菱形纹饰技术再讨论——与董亚巍、周卫荣、王昌燧先生商榷兼谈科技考古方法问题

本文简介了已完成科学检测与模拟试验的东周青铜剑菱形暗格纹的成分、组织与形成工艺,认为金属膏剂涂层加热扩散工艺是东周时期唯一的、完全可能实现的、使青铜表面富锡和细晶化的表面装饰工艺;认为菱形纹饰呈黑色是特定埋藏条件下形成的;解释了越王勾践剑未见铭文错金的原因。并就此与董亚巍、周卫荣、王昌燧等先生进行商榷。     

Tin‐Rich Surface Decoration of Chinese Bronzes: A Case Study of the British Museum Collection

In this paper six bronze artefacts of the Eastern Zhou period to Han dynasty (770 BC ‐ 220 AD) with tin‐rich surface decoration in the British Museum collection were studied using a variety of analytical techniques. The decoration patterns include trellis patterns (菱形纹) on two swords of the Yue state, tiger's striped patterns (hu‐ban‐wen, 虎斑纹) on two swords from the Ba‐Shu region, a hexagonal star pattern (六角星纹) on a spearhead of the Wu state, and a cloud‐like pattern on a garment hook. The tin‐rich decorations on those objects were produced by deliberate tinning processes; at least three different tinning techniques were used, including the use of tin‐rich pastes for the trellis pattern of a Yue state sword and for the mottling decoration on the Ba‐Shu swords, amalgam tinning for the hexagonal star pattern on the spearhead of the Yue state, and hot tinning for the cloud‐like pattern of the garment hook. Different tinning techniques could have been applied to produce similar tin‐rich decoration patterns, and vice versa, a single tinning technique could have been used to produce different tin‐rich patterns on different objects.     

江苏六合程桥东周菱形纹青铜剑的修复

南京六合县程桥东周时期的墓葬,出土了一把青铜剑,其剑身满饰菱形纹饰、剑首为同心圆、剑格部铸夔龙纹并镶嵌绿松石,出土时分为六截,锈蚀严重。为了保护修复此剑,并观察剑上菱形纹的形成工艺,故将保护分为:剑纹饰、锈层的分析,残块的粘结与修补和表面仿旧三个步骤。通过此剑的保护更加证明了金属膏剂涂层工艺就是东周吴越青铜兵器表面菱形纹饰的形成方法,同时又发现了在剑首的背面有一圈麦束形的纹饰,该纹饰的成形工艺将有待于进一步的探讨和研究。     

皖南发现的青铜剑纹饰及初步研究

皖南周代青铜剑纹饰资料详实、变化丰富。剑格主要有兽面纹、蟠螭纹与几何纹,剑首基本上为弦纹圈及几何纹饰。剑首、剑格纹饰与剑体其他部位特征演变规律类似,各期特征也较为显著,存在一定的组合关系。研究表明,始自西周中晚期,设计者便注意到格、首在装饰上需要保持的平衡与协调,至春秋晚期该传统便达极致,其中剑格兽面纹的出现,是吴越青铜文化的一大改造与创新。而战国时期青铜剑纹饰的衰退则反映出吴越地区制剑审美观的转变。     

Microscopic study of Chinese bronze casting moulds from the Eastern Zhou period

Piece mould casting technology, as a hall mark of the central plains of China during the Bronze Age, has attracted scholars' interest globally. Bronze ritual vessels found in this area were produced in large quantities and generally cast with the moulds composed of three or more sections. This enormous industry certainly required workers to have had professional knowledge to ensure the success of every single cast. Mould making technology was one of its most important parts. This research looks into the microstructure of bronze casting moulds of the Eastern Zhou period, which was a rarely studied topic in previous research. Through comparison with local pottery, it is shown that casting moulds in this period were produced with quite specialized sand-rich material, and clay was only a minor component. It is then discussed how this unique material can be beneficial to the bronze casting process and how this technology was integrated as a crucial part of the Chinese bronze casting system. These analyses might be able to portray mould makers in the ancient bronze foundries as a group of specialized people with their own traditions and professional knowledge.     

商周青铜器铭文的制作工艺和西周颂鼎复制

考古出土实物研究表明,商周青铜器铭文制作,通常是先雕刻正阴字铭文模,然后翻制反阳字铭文活块泥芯,镶嵌于主体泥芯合适位置组成复合泥芯,最后在浇铸青铜器时一并铸成于器物内壁上。复制具有151字铭文的西周晚期青铜颂鼎,整体采用失蜡铸造工艺,铭文制作借鉴商周青铜器陶范铸造的相关工艺,多次翻制制作一块铭文蜡片,嵌入模具型腔后翻制整体硅橡胶泥芯,获得了理想的效果。