东周楚式戈斑纹的成分与相组成

为探讨东周楚式戈斑纹的处理技术,采用金相显微镜、SEM、EDS、EBSD研究了上海博物馆藏的楚式斑纹戈的成分、显微组织和相组成,讨论了其制作工艺.结果表明:东周楚式戈富锡层厚度不均,以十余μm左右的厚度居多,最多处由4种不同物相组成,分别为η相、ε相、σ相及(α+δ)共析相.富锡层与基体之广日j没有明显的分界线.与现有其它富锡工艺研究成果进行比较,认为此件楚式戈与其它地域的富锡技术具有共同的工艺特征,应为热镀锡工艺.但在工艺参数掌控方面应呈现地域上的差异.     

工业CT扫描文物的伪影与校正

工业计算机断层成像(computed tomography,CT)可以无损获得被检器物的结构组成、材质分布和密度变化等内部信息,是文物结构特征和材质分布无损分析的常用方法之一。由于文物的材料种类繁多、厚度不一、器形复杂,其工业CT扫描结果会伴随一定的伪影——伪影会严重降低图像质量,甚至导致无法准确判断文物的内部结构。因此,需要寻找避免或减弱CT伪影的方法。CT成像的伪影源于多种因素:物理因素导致的伪影和CT投影数据采集过程有关;样品因素导致的伪影和样品的摆放、结构和材料有关;CT算法伪影和CT设备所使用的软件及重建算法有关。其中有些伪影可以通过软件校准减少,但在许多情况下,通过样品的合理摆放和选择合适的CT扫描参数是避免CT伪影的最佳手段之一。本文列举CT检测文物中所遇到的一些常见伪影,并解析这类伪影的消除或减弱的方法,以期为今后CT检测文物提供一定的借鉴作用。     

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.     

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.     

文物保护科技研究中的X射线照相技术

阐述了X射线机的工作原理,并列举软、硬X射线机在青铜、陶瓷、书画、漆木器等文物检测分析中的应用实例,揭示了X射线照相技术在获取文物内部信息,反映各类文物的保存状况、制作工艺、修复情况、病害现象、内部缺陷、真伪鉴别等方面的积极作用。同时,介绍了X射线照相技术应用在文物检测中的经验,并对X射线照相技术在文物无损检测中应用前景作了展望。     

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。     

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.     

隋唐鎏金铜释迦佛坐像铸造结构的检测分析

本文使用X-CT技术对隋唐时期鎏金铜释迦佛坐像的铸造结构进行无损分析检测,结果观测到隋唐时期的鎏金铜释迦佛坐像存在三种不同的铸造结构:头顶开孔式(陶范法)、全身插针式(失蜡法)、头部实心铸造。这一发现,对今后古代金铜佛像的结构研究,具有极其重要的意义。     

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。     

计算机断层扫描技术(XCT)在子仲姜盘制作工艺研究中的应用

子仲姜盘内现有12只圆雕水生动物不能从盘中拔出,但都能在原地作360°旋转,在青铜器制作技术上堪称一绝。为了揭示其独特的制作工艺,运用计算机断层扫描技术(X-CT)分析了子仲姜盘的圆雕水生动物、攀龙、虎足及附耳与盘体的连接方式和内部结构。结果显示:圆雕水生动物内部都相应地配有一个转轴与盘体铸接。轴分为两种结构:一种是带有柱帽的圆柱体转轴;另一种是下半部分圆柱体,中间设有直径较大的圆盘,上半部分是圆锥体的转轴,在水生动物脊背上设有与圆锥体相对应的卯口;攀龙与虎足都自带多个"铸接销",与盘体构成隐蔽、牢固的铸接结构;附耳实心,与盘体浑铸。通过对子仲姜盘的X-CT检测,充分揭示了中国古代工匠在继承先人高超的陶范技术基础上,又有创新性应用。其理念是在设计中以美观为前提,呈现复杂而和谐的外观,而在制作技术上则以实用、简便为主,体现了合理性与巧妙性。运用X-CT检测技术对子仲姜盘内部复杂结构的精确呈现,表明该技术在古代青铜器工艺研究中的广泛应用前景。