汉代铸造铸钱金属范之陶范的分析研究

汉代的铸钱遗址中出土了大量铸造铸钱金属范的阳文陶范,阳文陶范既反映出了铸造金属范时的铸型,又可看出所铸造的铸钱金属范的铸型.为揭示铸钱金属范的铸造工艺及变迁,本工作从铸造工艺角度对阳文陶范进行分析,通过对汉代阳文陶范出土概况的统计,了解了阳文陶范铸型的变迁.以西安相家巷和窝头寨铸钱遗址采集的阳文陶范为基础,对陶范的面层与背层进行了X射线荧光成分分析,在电子探针下对型腔面进行了形貌和成分分析.分析结果表明,阳文陶范分层制作的原因是为了将模上的钱币铭文和形状清晰地复印到陶范上,型腔面的检测不能表明是否使用了表面涂料.     

汉代平板陶范竖式浇铸法铸钱工艺的研究

平板范竖式浇铸工艺是我国早期铸钱的基本形式,根据材质的不同,可将平板范分为石范、陶范和金属范.由于与平板陶范竖式浇铸法铸钱相关遗物出土数量少,该方法不是汉代铸钱工艺中的主要方法,故目前还未对其开展系统的研究.本工作对平板陶范竖式浇铸法铸钱相关遗物进行了归类分析.表明该工艺不仅在西汉早期一直在使用着,到东汉时期,仍然被用于铸钱.通过模拟实验对汉代的平板陶范竖式浇铸法铸钱工艺进行了研究,其工艺过程为:铸造金属制范模,在模上翻制陶范,陶范经阴干焙烧后铸造钱币.金属制范模的制作,提高了陶范制作的效率,同时也保证了钱币在型腔尺寸和文字上的一致性.     

上海青龙镇唐代铸造作坊遗址出土陶范的分析研究

上海青龙镇相传始建于公元746年,是上海地区最早的对外贸易重镇。2012年青龙镇的考古发掘中发现了 4座熔炉以及熔炉周围堆积的大量陶范、炉渣等,是上海地区首次发现的冶铸作坊遗址,遗址使用的主要年代是唐代晚期。为了解青龙镇唐代铸造作坊遗址出土陶范的制作技术,对遗址出土的陶范进行分析研究,以期揭示唐代青龙镇铸造作坊的制范技术。对陶范型腔面上残留的附着物分析主要元素是铁,表明陶范用于铸造铁器。经分析遗址中出土的陶范由三层组成:面层、背层和稻壳泥层。面层厚约1～2 mm,采用细颗粒泥料制作,致密,在铸造铁器时能确保陶范承受高温液态金属的充型压力,并得到表面光洁的铸件。背层厚约4～7 mm,该层羼入了粗颗粒物,这些羼和料可以减少陶范在干燥收缩和焙烧过程中的收缩变形。稻壳泥层厚约11～16 mm,该层羼入了一定量粗颗粒物,并羼入了大量的稻谷壳,陶范焙烧时谷壳烧失,在陶范上留下了大量的孔隙,便于铸造时型腔中气体的排出。三种不同的材质起到不同的作用,以保证成功铸造出铁器。在冶铸作坊废弃后在其上建造的一口水井内发现的铁釜、铁提梁鼎的形状与遗址中出土陶范所铸器物的形状吻合,应为该遗址所铸造器物。     

汉代铸钱铜范的分析与研究

为了研究汉代铸钱铜范的性能与铸钱工艺,对汉代铸钱金属范的出土概况进行统计,可知：单直浇道阶梯浇注式是汉代铸钱金属范的主要铸型。金属范的尺寸随着时间推移有一个逐渐增大又逐渐减小的发展过程,发展的高峰期在西汉中晚期上林三官专铸五铢时期。西汉早期,金属范以2行钱币型腔为主;西汉中期,金属范以2行或4行钱币型腔为主;西汉中晚期和王莽时期,金属范发展到4行或6行钱模,以6行钱币型腔为主;东汉时期,金属范又转为以2行钱币型腔为主。在对汉代铸钱金属范的出土概况进行统计后,以上海博物馆收藏的铜范为基础,对部分汉代铜范进行了X射线荧光表面成分分析,在金相显微镜下进行了金属相结构分析,并通过扫描电镜能谱分析了金属范的基体成分。分析结果表明：1）西汉早-中期金属范的成分变化较大;西汉中期-东汉时期,五铢金属范中锡含量较低,在一定的范围内变化,但铅含量的变化范围较大;王莽时期,金属范的成分比较一致。高铅低锡青铜是汉代铸钱金属范所采用的一种主要成分。2）金属范的基体组织以α固溶体＋Pb为主,使金属范具有较好的塑性和致密度。即使是反复地使用,组织中仍保留着铸态组织,表明金属范未受到长时间的高温加热。在金属范的铸钱过程中使用了表面涂层以减轻金属范的受热程度,达到保护金属范的目的。     

汉代铸钱过程的计算机模拟试验

平板范竖式浇铸和叠铸是汉代铸钱的两种方法,由于钱币的铸造过程受到诸多因素的影响,计算机数值模拟技术可以达到改变其中的某一个参数以研究该参数对钱币铸造过程的影响。为了比较不同材质的铸型、比较平板范竖式浇铸和叠铸两种工艺在相同材质的铸型中充型性能的变化,进行平板范竖式浇铸工艺和叠铸工艺铸钱过程的计算机模拟研究。结果表明:1)在相同材质的铸型(陶范)条件下叠铸在重力铸造成形上优于平板范竖式浇铸,叠铸的成品率高于平板范竖式浇铸。2)铸型的物性参数显著影响充型结果,保温性好,预热温度高的铸型在充型上较为有利,以陶范的充型结果为最好,金属范优于石范,金属范与陶范的组合优于金属范与金属范的组合。     

内蒙宁城县黑城出土制莽钱陶范作坊遗址

内蒙宁城县黑城出土制莽钱陶范作坊遗址安丽,赵爱军１９７６年,赤峰宁城县汉代古城黑城发掘一处新莽钱制作陶范的作坊遗址。钱范作坊北距黑城南墙１１６米,遗址南端有大量汉陶片等,中部有一座烘干陶范的窑址。在距地表０．３米处有并列四条南北向砖砌火道,火道呈斜坡状。窑底铺砖和耐火材料。火道南北端各设两个火膛,烟囱设在窑中部。窑床上放“Ｔ”形支架,上置成叠待烧泥范。在窑址内共出土完整与残缺的大泉五十陶范４９７块,小泉直一陶范５２２块。陶范均为夹沙红陶,下层较厚、沙质较粗,上层薄,沙质较细。陶范分布在几个探方中：靠近窑址的探方４出土小泉直一母范,探方７出的为未入窑焙烧的大泉五十母范,探方１－３内出土大泉五十、小泉直一母范。这类母范表面有层灰白硬光面,占总数的９０％以上。在出土母范中,有１１０余件带纪年铭文。铭文在范上部浇口处,为两行竖写阳文隶书反书文字。右为“后钟官工造世”或“前钟官工良造第世”,左为“始建国元年三月”。从窑室结构和出土陶范、冶炼工具看,当时制范工艺水平较高,范面钱型布局有所改进,范面扩大并添置了型腔。经复原,大泉五十范有钱模６４枚,小泉直一范达１５０枚。（《内蒙古金融研究·钱币专刊》１９９３．１）内蒙宁城     

殷墟陶范、陶模、泥芯的材料来源与处理

安阳地区分布有黄土和黑土两种古土壤。殷墟陶范、陶模、泥芯的原材料均来自原生黄土。粉砂是制作陶范、陶模、泥芯的理想材料和关键所在。陶范具有高粉砂的特性,陶范中细料范和双层范的细料层的粉砂含量明显高出原生黄土的粉砂含量,"洗土去泥(去掉黏土)"来提高陶范的粉砂含量是制作陶范的一道重要工序;而粗料范和双层范的粗料层的砂含量远高于黄土的砂含量,这就需要有一个人为加砂的工序。陶模和泥芯的粉砂含量多数略高于原生黄土的粉砂含量,其原因是在洗土去掉杂质的过程中黏土流失造成,非有意提高。陶模的砂含量大多数接近原生黄土的砂含量;而大部分泥芯的砂含量明显高于黄土的砂含量,有的还高出多倍,这说明在制作这些泥芯时有一个人为加砂的工序。另,陶范内部空洞的成因应该是加入了诸如牛粪之类的有机物质,有机物质在焙烧陶范时被燃烧掉形成了空洞。陶范内应该加入了消石灰,消石灰的作用使粉砂之间粘结了起来。     

汉代叠铸法铸钱工艺研究

叠铸工艺在汉初的半两钱、王莽时期和东汉的钱币铸造中得到应用,成为东汉至母钱翻砂法铸钱出现之前的一种主要铸钱方法.对叠铸法铸钱的相关遗物进行了分类统计,其中发现最多的是金属制范盒,其次是在烘范窑内出土的叠铸范.采用X射线荧光光谱仪对9件汉代货泉叠铸金属制范盒进行了成分分析.分析结果表明,合金成分为以铜、锡、铅三元素为主.锡含量集中在4%～6%之间,锡的成分是有固定的配比,表明王莽时期货泉叠铸金属制范盒的制作应该是由中央政府统一管理;铅的含量在6%～12%区间内.这种铜、锡、铅的成分配比保证了金属制范盒具有一定的强度、硬度和耐磨性,并使文字和轮廓清晰.通过对叠铸法铸钱过程的模拟试验,探讨了叠铸法在西汉早期被用于铸钱后,却未能在西汉中晚期上林三官铸钱中得到发展的主要原因:叠铸法的生产效率不能与金属范铸造相比,叠铸法不能满足中央政权统一大批量、快速、低成本铸钱的需求.叠铸法铸钱能够保证所铸造钱币的质量,王莽时期对钱币质量的要求是叠铸法在王莽时期重新得到应用和发展的原因.与平板范竖式浇铸铸钱工艺中陶范铸钱相比,叠铸法具有很高的生产效率和较低的生产成本,是一种先进的生产技术.     

新见萧梁天监五铢陶范考

正前时,南京出土一批铭文为"五铢"的陶范(图1),据传来自老门东地区。南京地区历来出土六朝钱范,其中以南朝刘宋"四铢"陶范、萧梁"公式女钱"陶范、萧梁"铁五铢"陶范等为代表,这批出土"五铢"陶范与以前出土六朝铸钱陶范明显不同,应是未披露过的新品种铸钱陶范。     

中国古代翻砂铸钱起源年代考——以钱币铸造痕迹为中心

<正>中国古代铸钱大致可以分为前期的"范铸法"和后期的"翻砂法"两种工艺。范铸工艺是干型硬范铸造,来源于商周青铜器的铸造技术,铸范按材质可分为陶范、石范、铜范和铁范等,其中模印陶范叠铸工艺是范铸法铸钱的最高阶段,也是最后阶段;翻砂工艺是湿型或软型铸造,是中国铸钱业在传统范铸工艺基础上的新发明~[1]。学界已经普遍认同,中国在唐宋时期就已经采用了成熟的翻砂法来铸造钱币。     

萧梁钱币铸造工艺模拟实验

中国古代的铸钱工艺从先秦至六朝皆系范铸工艺,隋唐以后采用砂型铸钱并一直沿用至清代末年。在这两种工艺之中应当有一个技术过渡期,从目前田野考古发现的铸钱遗址看,这个过渡期应在六朝。对于批量铸钱而言,范铸法铸钱技术最高形式即为叠式浇铸,而叠铸技术水平最高者,莫过于萧梁时期的双面纹叠铸范,它不仅以省工省料见长,并且一套范一次浇铸的钱数可达到500枚左右,这是汉代叠铸钱工艺无法实现的。本工作通过模拟实验验证了萧梁时期的无榫卯双面纹叠铸钱工艺的可操作性,力图阐明六朝萧梁时期铸钱工艺中制模制范技术的先进性,以及与汉代传统叠铸钱工艺的技术比较。     

庚子之后制钱铸造体系的规复与解体

制钱铸造在庚子之变中遭受重创,此后经历了一个艰难规复、地方实践、观念转型、民间转向与最终解体的复杂过程。面对庚子后的钱荒危机,清政府通过批准开铸铜元、重建中央铸钱局、改铸新制钱、推广粤式制钱等钱法改革,于光绪三十三年初步规复传统的制钱铸造体系。但随着各省对铜元余利的倚重与货币本位制改革的推进,朝野人士对主、辅币关系形成新的认识,铜元超越制钱被纳入主辅币方案,一文铜元亦在光绪三十四年逆转一文制钱成为推行全国的一文新钱。由此,钱法改革从属于本位制改革,政府币制改革观念亦由银钱并行、分层开展转型为统筹划一、建立银本位,故制钱被排除在新币制之外,长期亏赔的宝泉局最后亦被撤销。同时,民间私钱历经泛滥与衰落之后,在宣统朝转入消亡期。至宣统三年,虽然官私制钱仍在广泛流通,但相关铸造活动已全面停止,这标志着自秦代以后运行两千余年的传统铸钱体系最终解体。     

DETECTION OF NEAR-SURFACE SILVER ENRICHMENT ON ROMAN IMPERIAL SILVER COINS BY X-RAY SPECTRAL ANALYSIS*

A collection of 218 Roman imperial silver coins, covering three centuries, was analysed non-destructively by two variants of X-ray spectral analysis. Electron beam excitation and energy-dispersive spectrometry was used for the analysis of the uppermost thin layer (3 μm) of each coin, while X-ray tube excitation and wavelength-dispersive spectrometry was applied for the analysis of thicker layers (30 μm), Ag and Cu as major constituents and 18 minor elements were determined quantitatively. Comparing the silver content of the obverse and the reverse of a coin, inhomogeneities could be identified. By comparison of the silver content of the upper thin and the thick surface layers, near-surface silver enrichment could be detected. Inhomogeneities and enrichments increase in the second and more so in the third century. A large scatter of the silver content and silver enrichment for coins of the same emperor was attributed to varying abrasion of Ag-enriched layers of the individual coins during decades of circulation.     

传统泥质铸型处理技术探源

金属成形加工技术是人类文明的杰出贡献,在中国,传统金属加工技术门类繁多,其中发展最深、应用最广的首推铸造技术。考古发掘与文物研究证明：中国悠远灿烂的青铜文化其基础为铸造技术,而泥质铸型处理技术又是中国传统铸造技术的关键之一。本文拟通过现存传统泥质铸型处理技术的研究、古代文献资料的分析、出土泥质铸型（陶范）的科学测试,对中国传统泥质铸型处理技术的形成作初步探源工作。     

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。     

试论古代铜镜镜面凸起的成因及其相关问题

通过对古代青铜镜的复制研究发现,古代铜镜镜面凸起的原因,是与镜背的镜钮、浮雕及镜缘等的大小及厚度有关。战国镜的镜钮既小又薄,其镜缘都是横截面较小的镜缘,可直接磨成平面,不致出现铸造缺陷。东汉至六朝之间,其镜钮都较大,为使磨制出的镜面没有铸造缺陷,须将镜面中心少磨削、外围多磨削。这样磨削加工的结果,就形成了镜面凸起。     

古铜镜“水银沁”表面形成机理的研究

对加工纯铜、黄铜、锡青铜和铸造高锡镜青铜样品的基体及“磨镜药”处理前后表面进行检测,发现在磨镜处理时,“磨镜药”中的Sn原子通过Hg的作用首先以置换方式扩散渗入铜材表面的α固溶体中,当Sn元素浓度达到饱和时,将首先在晶体缺陷处生成Cu41Sn11新相并逐渐长大,使表面形成“水银沁”富锡层。富锡层逐渐氧化生成致密的、显微晶态的SnO2膜。此即古铜镜“水银沁”表面的形成机理。