新疆莫呼查汗墓地出土青铜器埋藏环境与锈蚀机理分析

本文运用化学分析方法对新疆莫呼查汗墓地出土青铜器的埋藏土壤环境进行分析,包括对土壤的形态、粒度分布、含水率、酸碱度、有机质测定、土壤中侵蚀性阴阳离子以及矿物元素、微生物、有机质挥发等实验分析,结合XRD仪器对青铜器的锈蚀物成分检测,从而进一步探讨这批青铜器的保存状况与其埋藏环境的关系。     

陕西甘泉县阎家沟墓地出土晚商青铜器的科学分析研究

阎家沟墓地处于关中地区与陕北地区的边界地带,文化因素较为复杂。为探究晚商时期关中地区与陕北地区之间的文化交流和陕北地区青铜铸造业的发展状况,本研究首次对阎家沟墓葬出土的十二件青铜容器进行成分分析和金相组织观察,结果表明十二件青铜器中有五件为红铜材质、四件为铅砷青铜材质、两件为砷青铜材质及一件铅青铜材质,十二件青铜器均为铸造,部分青铜器铸造后经过了热处理。结合文献分析,阎家沟墓地出土青铜器的"无锡高铅高砷"材质不同于中原地区青铜器和北方地区青铜器。其自身的重食传统比陕北地区其他李家崖文化遗址更为突出,表明阎家沟地区在某些方面其自身文化传统仍占据着主导地位。但这种现象具有特异性,其本质上仍是属于李家崖文化遗址中的一员。分析结果可为研究商晚时期关中地区与陕北地区间的文化交流提供借鉴。     

公元前一千纪通往辽东山地的青铜物料流动

本文对辽宁本溪等地区出土东周青铜器进行了成分及铅同位素比值分析。在公元前六至前四世纪,本溪梁家M1多钮镜等器物与沈阳郑家洼子M6512出土青铜器均为铅锡青铜及铅锡砷青铜材质,铅同位素比值指示这些青铜物料与春秋早期的辽西山地存在关联。公元前三世纪,刘家哨和上堡出土青铜器均为铅锡青铜,使用的两类铅料分别与燕及三晋青铜器对应。自商周至战国早期,辽西山地一直是金属资源的缓冲地,汇聚中原和大井提供的不同类青铜物料,并在特定时段影响辽东及朝鲜半岛。战国中晚期以后,金属物料的流通枢纽逐渐东移,促进了辽东山地的社会发展,并推动以中原为中心的世界体系向东北亚地区扩张。     

朝鲜半岛及日本细形青铜武器的原料产地

对朝鲜半岛及日本出土细形青铜武器的原料产地问题作了尝试性探讨,以了解朝、日及中国大陆古代青铜原料的流通状况。利用青铜器及铅矿物中所含铅的四种稳定同位素的比值,在三维坐标系中观察其分布规律,并结合统计学方法探讨青铜器所含铅与铅矿地域特征的关联。通过比较分析中国大陆、朝鲜半岛及日本列岛出土的部分青铜器及铅矿物标本的铅同位素比值,指出上述三地某些青铜器原料中的铅可能有共同的产地,而朝、日当地铅矿的开采似不早于公元7世纪,故朝、日细形青铜武器的铅原料可能来自中国大陆。     

九连墩墓地1、2号墓出土青铜器上锈蚀产物分析

采用XRD、XRF和显微照相等方法,测试分析了九连墩1、2墓中出土青铜器锈蚀产物的成分和物相组成,发现该产物的物相主要为氧化亚铜.结合埋藏环境土壤的理化分析,探讨了这些锈蚀产物的形成原因,以及其对青铜文物的影响.同时使用XRD分析方法研究了这批青铜器在大气中的腐蚀情况,发现了一部分文物已经滋生了"粉状锈".     

澄城刘家洼遗址出土青铜器腐蚀成因研究

刘家洼遗址出土大量珍贵的青铜器对研究春秋早期芮国历史具有重要价值,但由于青铜器受到长期腐蚀影响,其蕴含的部分信息可能发生损失。为研究刘家洼青铜器的工艺、保存状况与稳定性,揭示关中东部黄土塬区出土青铜器的土壤腐蚀特征,并为文物保护修复提供参考依据,本工作对刘家洼青铜器腐蚀成因进行综合研究。本工作利用金相显微镜观察、扫描电镜-能谱、X射线衍射、拉曼光谱等分析手段对刘家洼遗址出土6件青铜器样品的锈蚀物相与锈层结构进行表征。结果表明,青铜器腐蚀产物以赤铜矿、孔雀石以及白铅矿为主。部分青铜器表面存在浅绿色粉状腐蚀产物,但并非含氯腐蚀产物。刘家洼青铜器锈层结构自金属基体向外依次为过渡层、原始表面内非金属层、原始界面、原始表面外原位沉积层及扩散沉积层。原始界面内非金属层Cu/Sn值低于基体,表明基体内的铜元素腐蚀后向外迁移以及锡元素腐蚀后形成锡石原位沉积。原始界面外Cu/Sn比值显著高于原始界面内非金属层,表明外迁的铜离子在埋藏环境作用下沉积。本工作通过对青铜器附着土壤样品pH值、氧化还原电位以及离子色谱分析,结果表明刘家洼青铜器埋藏环境为弱碱性氧化型环境,土壤中氯离子含量不高,这与出土青铜器的腐蚀...     

昆明羊甫头墓地出土青铜器的分析研究

为了对羊甫头出土青铜器的保存状况、锈蚀结构有全面的了解,同时对出土青铜器的原料配比、冶金技术、制作工艺进行研究。从不同的器物及残片上采集了32个青铜样品,应用扫描电镜、面探测器X射线衍射仪等方法对样品进行了合金成分分析及锈蚀产物检测。分析结果表明,羊甫头墓地青铜器物是用多种金属制作而成,器物主要是Cu-Sn合金,其次是红铜、Cu-Sn-Pb、Cu-Pb-Sb等合金;锈蚀产物主要以孔雀石、锡石、石英、赤铜矿等为主。     

新丰秦墓出土青铜器腐蚀状态初步研究

新丰秦墓是一处重要秦代墓葬群,出土了一大批青铜文物。本文通过光学显微镜（OM）、电子显微镜/能谱分析（SEM/EDAX）、X-射线衍射分析（XRD）和拉曼光谱（RM）等方法研究了新丰秦墓出土青铜器的残片的锈蚀特征,为了解北方地区青铜器腐蚀情况提供了参考。同时,研究发现：一些样品存在不同锈蚀层交替存在的现象,是因为Cu20层内出现了横向贯通裂纹,为基体元素迁移提供了通道;青铜器中的铅元素会在埋藏过程中发生明显的迁移现象。     

湖南省博物馆馆藏青铜器锈蚀物成分研究

采用扫描电子显微镜能谱联用、X射线衍射、便携式X荧光光谱分析手段,对20件湖南出土青铜器的锈蚀物进行成分分析,结果表明,湖南出土青铜器的锈蚀物分层明显,大都铜含量较低、高锡,铁含量偏高,部分器物铅含量较高。结合湖南青铜器保存状况,由此推断湖南青铜器的腐蚀属于吸氧型电化学腐蚀。     

罗家坝遗址出土青铜器的锈蚀研究与保护修复

为保护修复罗家坝遗址出土青铜器,采用X-射线衍射、显微镜、扫描电镜、金相分析等现代仪器对锈蚀物成分、部分青铜残片的成分及金相结构进行分析,剖析锈蚀物的产生原因.根据器物的锈蚀特征和文物保护要求,针对性地实施清洗、除锈、修复、封护处理.保护修复效果显著,出土器物恢复了原貌.     

浙江瓯海出土一件西周青铜器腐蚀成因研究

为研究浙江温州瓯海M24墓出土的一件青铜器的腐蚀成因,采用扫描电镜（SEM）、X射线荧光光谱仪（XRF）、X射线衍射仪（XRD）、离子色谱分析仪（HPIC）等,对青铜剑腐蚀产物及其埋藏土壤进行了分析。结果表明,青铜剑已严重腐蚀,铜元素大量流失形成以锡元素为主的腐蚀产物。通过测量模拟瓯海土壤环境下的自腐蚀电位并参照CuH₂O体系的电位-pH图,推导出了浙江瓯海出土一件西周青铜器腐蚀反应历程。研究结果对类似出土文物有参考价值。     

关于青铜文物深层有害锈形成与转化的分析研究

为了长久保存馆藏青铜文物,有效转化深层有害锈氯化亚铜,以仿古青铜试样为对象,应用循环伏安法、恒电位极化法等电化学实验来研究青铜在模拟中性土壤介质溶液中的电化学行为,应用X-射线衍射(XRD)、共聚焦激光Raman显微分析检测其腐蚀产物的主要物相。结果表明,氧化过程是生成有害锈氯化亚铜的反应,还原过程是氯化亚铜还原成铜的反应。运用扫描电子显微镜和能谱仪(SEM-EDS)进行形貌观察和微区腐蚀产物成分分析。对氯化亚铜在不同湿度环境下的变化进行了跟踪观察。由此,为除去青铜文物深层有害锈氯化亚铜所做的一系列探讨将在博物馆藏品保护方面具有一定应用价值。     

一件魏晋时期铜镜的保护研究

为了对出土于敦煌佛爷庙湾的一件魏晋时期的铜镜进行保护研究,对其病害特征进行了描述,并对其锈蚀产物进行了检测分析.首先绘制了这件铜镜的病害图;采用湿法化学分析、便携式X荧光光谱仪(XRF)、X射线探伤仪、激光共焦显微拉曼光谱仪(RAMAN)、多晶X射线衍射仪(XRD)和同步热分析仪(TG-DSC)等方法,对铜镜的材质、纹饰及主要锈蚀产物进行了定性分析检测.检测结果表明,该铜镜的材质为铜锡铅三元合金;镜背覆盖着精美的龙纹;铜镜的锈蚀产物中都含有碱式氯化铜,并将这些分析结果用于制定铜镜的保护方案.     

当阳赵巷春秋楚墓璧形包金饰片的保护与研究

湖北当阳赵巷M12墓中出土了金属饰片459件,其中部分饰片表面附有满工錾刻的金箔或锡箔,纹饰繁缛精细,线条流畅,极具楚地艺术风格,其中以青铜包金饰片最为精美。因发掘后未经保护处理并长期堆放在库房内,致使金箔多数受压卷曲,纹饰细节均被泥土和锈蚀产物覆盖,散落金箔无法拼合整理,其装饰位置亦无法确定。为制定符合其特殊情况的修复方案,以该墓葬中出土的璧形包金青铜饰片为研究对象,首先采用显微分析、X荧光光谱分析、X射线衍射、扫描电镜-能谱、离子色谱等分析手段,对其青铜基体、金箔、锈蚀产物及其埋藏环境进行了科学分析,并以此为基础完成了锈蚀清洗、金箔比对、金箔回贴等相关工作,创新性地提出金箔比对与回贴中的相关原则,并可为同类文物的保护修复提供一套完整可借鉴的保护方案。此外,还整理了先秦时期璧形包金金属饰片的出土情况,并推断其应为漆木盾上的饰件。     

Non-destructive characterization of archeological Cu-based artifacts from the early metallurgy of southern Portugal

In this study, Monte Carlo (MC) simulations combined with energy dispersive X-ray fluorescence (EDXRF) spectroscopy have been used to characterize non-destructively a collection of Cu-based artifacts recovered from two archeological sites in southern Portugal: (a) the Chalcolithic E.T.A.R. site of Vila Nova de Mil Fontes and (b) the Middle Bronze Age site of Quinta do Estácio 6. The metal artifacts show a multilayered structure made up of three distinct layers: (a) brownish carbonate soil-derived crust, (b) green oxidized corrosion patina, and (c) bulk metal. In order to assess the reliability of the EDXRF-based Monte Carlo simulations to reproduce the composition of the alloy substrate in archeological bronze artifacts without the need to previously remove the superficial corrosion and soil derived patinas, EDXRF analysis together with scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDS) was also performed on cleaned and patina-/crust-coated areas of the artifacts. Characterization of the mineralogical composition of the corrosion products in the surface patinas was further determined by means of X-ray diffraction (XRD). Results suggest that the adopted EDXRF/Monte Carlo protocol may represent a safe and fast analytical approach in the quantitative characterization of the bulk chemical composition of Cu-based metal artifacts even in the presence of fairly thick corrosion patinas and/or soil-derived encrustations at the surface of the archeological objects.     

五种含氯铜合金腐蚀产物的拉曼光谱及扫描电镜的分析研究

为深入研究五种含氯铜合金腐蚀产物(氯铜矿、斜氯铜矿、羟氯铜矿、氯磷钠铜石和铜氯矾)的拉曼光谱图,进一步补充金属锈蚀物的拉曼光谱库,采集不同考古来源的铜合金上腐蚀产物的拉曼光谱,并结合扫描电镜观察了腐蚀产物的形貌特征。研究结果表明,氯铜矿、斜氯铜矿和羟氯铜矿3个同分异构体的拉曼光谱并不相同:氯铜矿和斜氯铜矿较为常见,且经常混合在一起;羟氯铜矿不稳定,非常少见,一般与其他两种混合在一起。扫描电镜观察氯铜矿主要为粒状形貌,同时也发现有葡萄状、皮壳状、钟乳状等形貌;羟氯铜矿因少见,目前只观察到板状形貌。氯磷钠铜石腐蚀产物较厚且疏松柔软,常发现于干旱地区有动物或人遗骸墓葬的出土器物上,扫描电镜观察呈花瓣形状的蓓蕾形貌。铜氯矾更为少见,笔者目前只在2件器物上发现。同时对5种腐蚀产物的形成原因进行了讨论。     

旬邑上庙遗址出土马具附着有机残留物的科学研究

为研究我国古代马具的发展及工艺，使用红外光谱仪、扫描电子显微镜，对旬邑上庙遗址出土的一副南北朝至初唐时期马具中青铜卡带背面附着的多层有机残留物进行检测。结果显示：黑色残留物为动物皮革，老化严重，已无法判断种属及鞣制工艺；下层残留纺织物为大麻纤维平纹编织而成，其经纬线差异显著，编织密度较低。二者共同构成该件马具之鞦。研究首次发现，马具上各青铜部件间系带使用了纺织品包裹皮革的制作工艺，可见当时马具的发展已初步成熟，人们充分认识到大麻制品及动物皮革作为马具系带的特征优势，并能将二者结合使用。研究结果可为南北朝至隋唐时期中原地区马具的研究提供线索，并为该类文物的保护修复提供参考。     

桂平博物馆馆藏东汉双耳铜甑铸造工艺及其保护修复研究

广西桂平博物馆藏东汉铜甑对于研究广西地区青铜器冶铸技术的发展具有重要的研究价值。但器物长期保存于潮湿环境中,矿化严重、保存状况较差,亟须保护修复。本研究应用X射线影像观察、金相显微镜、扫描电镜及能谱分析、模拟实验验证等方法研究了器物的铸造工艺、合金成分以及锈蚀产物成分。结果表明该器物为整体铸造成形,器物铸造时使用了轮制技术、刮板造型工艺以及铸后刻纹的工艺,箅部范块制作过程是用器身模翻制器身范后脱模,将器身模的圈足部分切下,然后在圈足泥模上刻出箅部型腔。在此基础上,遵循最低限度干预原则,力求将传统的文物修复手段与现代修复理念相结合,通过除锈、修补等保护修复措施后,不但提高了器物的整体稳定性,而且达到了可以展陈,发掘文物潜在价值的要求。     

广富林遗址出土周代青铜器合金成分与金相分析

为了了解上海松江广富林遗址出土周代铜器合金配比和加工工艺特点,对18件该地区出土周代铜器进行检测分析。使用X射线荧光光谱仪(XRF)和金相显微镜分析青铜样品的成分组成及金相显微组织并发现:样品中铅锡青铜器占绝大多数,器物含铅量普遍较高,且大多含少量砷;器物基本都是铸造成形,仅有少量实用工具、农具刃口进行过热锻等加工处理,以提高使用性能。结果反映了当时工匠对铸造合金配比和加工工艺的认知和技术水平,也体现了吴越地区独特的青铜技术体系与文化,能够为南方史前及先秦文化的发展脉络提供更多可供探讨的资料。