湖北襄阳陈坡M10出土金属器的初步科学分析

对湖北襄阳陈坡墓地M10出土14件金属器的金相组织检测与成分分析结果表明:这批金属器的材质包括青铜、纯铅、纯锡、铅锡合金、银(含铜)、金银合金(含铜)等多种,其中青铜器包括两种合金,即铜锡二元合金和铜锡铅三元合金;制作工艺主要以铸造为主,另外还采用了热锻、热锻后冷加工、错金银等方法.这批新的分析数据为研究战国时期襄阳地区的金属技术提供了重要的实证资料.     

广西民族博物馆馆藏十五面铜鼓合金成分及显微组织分析

为了解不同类型铜鼓合金成分及显微组织特征，使用扫描电镜、金相显微镜对广西民族博物馆馆藏15面铜鼓进行分析检测，并结合前人研究成果，讨论各类型铜鼓合金配比与铸造工艺特征。分析结果显示，石寨山型鼓为铜锡合金；北流型、冷水冲型与灵山型鼓为铜锡铅合金且铅锡含量较高，合金配比稳定；麻江型鼓锡含量均高，铅含量波动较大。显微组织观察显示，1面石寨山型鼓局部有滑移带及再结晶组织，2面麻江型鼓局部有滑移带，其余鼓全为铸态组织，α固溶体晶间分布(α+δ)共析体，皆有硫化物夹杂，多数存在数量不等的铅颗粒弥散或聚集分布，部分样品可见富铁相、氧化亚铜、自由铜颗粒。7面麻江型鼓均见较多缩松，位于样品截面中部。分析结果反映的不同类型铜鼓合金配比、夹杂物、铸造缺陷特征，可为铜鼓铸造技术研究提供基础资料。     

张掖西城驿遗址出土铜器的初步研究

甘肃张掖西城驿遗址出土金属遗物42件,包括工具、饰品等器物34件,铜块8件,年代为距今4000年至3600年。经SEM-EDS和金相检测分析,25件红铜,10件Cu-As,1件Cu-Sb,2件Cu-Sn,2件Cu-As-Sb,2件为白冰铜器物或铜块;在可明确观察组织的32件器物中,铸造13件,1件铸造后冷锻,8件热锻,10件热锻后冷锻。34件器物中铜锥20件,占58.9%,其中7件铸造,5件热锻,7件热锻后冷锻,1件铸造后冷锻。在合金种类、器物类型、加工技术上没有明确的对应关系。As、Bi、Sb、Pb、Ag(以金属或矿物形式存在)和Sn(以Sn O2形式存在)在大量红铜器物中存在的形态表明,古代工匠已尝试获取合金,但是由于还原气氛低下而难以获得。所有的检测表明,西城驿遗址的冶金已进入从红铜—砷铜合金到锡青铜的青铜时代早期阶段。     

蚁鼻钱与模拟铸造蚁鼻钱的相关科学分析

1．前言 蚁鼻钱是春秋战国时期楚国的货币,是我国古代最早使用金属范铸造的货币,也是最难铸造的货币。我们在对出土蚁鼻钱和蚁鼻钱铜范进行全面考察和研究的基础上,从冶铸技术史角度对蚁鼻钱的铸造工艺作了充分的剖析,推断蚁鼻钱铸造工艺过程应为：1）制作石模（有正面模具、背面模具、     

随州文峰塔M1、M2出土金属器的科学分析

本文利用金相显微镜、电子显微镜、能谱仪等仪器,对湖北随州文峰塔墓地M1、M2中部分金属器残件的显微组织和化学成分进行了较系统和全面的分析。结果表明:这批金属器的材质包括青铜(又分为铜锡合金和铜锡铅合金)、铅锡合金、金银合金等,钎焊材料的材质包括纯锡和铅锡合金;其制作工艺以铸造为主,另外还采用了热锻、退火、焊接、错红铜等技术。据此认为春秋战国之际曾国的金属技术已日趋成熟且呈现多样性,能够根据器物的使用需要,采用不同的合金配比和制作工艺。     

南诏大理国金属佛像制作工艺初探

为研究南诏大理国金属佛像的制作工艺,对部分金属佛像进行了科学分析,表明制作各种铜佛像时,主要使用失蜡铸造工艺,已使用多种金属元素作为材质,阿嵯耶观音像和其他铜像是以含砷的铜合金为特征,金质佛像的材质主要用金银合金,铸造小铜佛像则采用复杂的合金成分配比。根据铭文和绘画资料分析,这些金属佛像主要是大理本地的工匠制作。     

成都市博物院几件院藏青铜兵器的分析研究

为了解巴蜀青铜兵器的制作技术及表面斑纹形成机理,采用金相显微镜分析,扫描电镜及能谱仪对成都市博物院的几件带斑纹的馆藏青铜兵器进行了分析。结果表明,两件截面样品均为青铜铸造组织,锡含量平均为11％。三件器物表面斑纹层均含锡和铜并具有一定抗氧化作用。斑纹工艺可分为二类：剑周99-1极可能为直接铸出凸凹不平的剑体,在凸起部位涂高锡合金膏剂,加热处理后得到。另一类可能先直接铸出金属基体,在欲成斑处涂抹合金膏剂或纯锡,加热处理打磨得到。分析结果可为深入研究巴蜀青铜兵器提供参考。     

张家川马家塬战国墓地出土金属饰件的初步分析

为进一步揭示张家川马家塬战国墓地出土金属饰件的工艺特征,研究者采用金相显微镜、扫描电子显微镜及能谱分析仪对该墓地出士的7件镀锡铜饰件、7件银饰件、4件金饰件和2件锡饰件共20件样品进行了分析研究。分析结果显示这些样品中镀锡铜饰件基体均为铜锡铅合金铸造,表面工艺为热镀锡;银饰件有银铜合金或银金合金,均为热锻成形;金饰件均为金银合金,亦为热锻成形;锡饰件均为铸造而成,为纯锡或锡铅合金。     

故宫符望阁内檐装修金属构件材质与制作工艺的科学分析

为探究乾隆时期清宫内檐装修用掐丝珐琅与铜鎏金构件制造的传统工艺及其科学性,本研究采用金相显微观察、扫描电镜能谱分析等方法,对故宫符望阁建筑内檐装修用掐丝珐琅和铜鎏金构件的金属部分进行了分析.实验结果显示,掐丝珐琅构件的金属部分使用纯铜材料焊接而成,所用焊料为不同配比的Cu-Zn-Sn合金,而铜鎏金构件使用黄铜材料铸造而成,并在表面錾刻出纹饰,这两类构件金属部分表面都曾进行过传统鎏金处理.依据以上分析总结出的这两类构件的制造方法与流程,与文献或相关研究记录的清代传统技术相符,还可为进一步的保护工作提供一手的资料与重要的依据.     

中国古代青铜器凝固过程的数值模拟及其相关工艺问题研究

本研究引入金属材料科学中成熟的凝固理论,对中国古代青铜器的铸造工艺进行系统研究,发现我国古代青铜器的凝固均属于非平衡凝固。基于这一认知,用ProCAST软件进行青铜合金凝固过程的仿真模拟,在动态可视的层面观察其凝固过程与铸造缺陷位置,进而探索其缺陷形成原因及工匠的处理机制。本研究总结出了我国古代青铜器凝固的4个关键要素——原料制备、温度控制、凝固时间与缺陷机理。基于现代凝固理论的模拟方法的引入,能够用一种全新的可视化、可计算的仿真技术研究我国古代青铜器的铸造工艺,为科学解读我国古代青铜器铸造工艺内涵、反映我国古代金属技术成就提供了重要的数据支撑。     

陕西临潼新丰秦墓出土青铜器的初步科学分析研究

本文采用金相显微镜、扫描电镜及能谱仪对陕西临潼新丰秦墓出土的青铜器进行了科学分析。结果表明,新丰铜器的成形工艺包括铸造和锻造两种,但以铸造为主;铸造铜器的材质以高合金量的铜锡三元合金为主,而锻造铜器则为低铅青铜;铜垫片为热锻而成,材质为铜锡二元合金或低合金量的铜锡铅三元合金,明显不同于器物基体。根据这一结果,并结合已有的研究成果,对新丰秦墓出土铜器的技术特征进行了讨论。本文的研究结果为全面揭示战国晚期秦国乃至秦代的青铜器制作技术提供了重要的信息资料。     

钱样、雕母、母钱与样钱

我国的金属货币长期采用铸造生产,直至清末引进西方机器制币工艺后,铸造法才告终结。铸造法是将液体金属浇注到具有与铸件形状相适应的铸型空腔中,待其冷却凝固后获得铸件的方法。货币采用铸造生产有许多优点:原材料来源广泛;成本低;铸币形状与原设计接近;生产适应性强等。我国古代铸币工艺前期是特种铸造,即采用泥范、石范和铜范浇铸货币。据史籍记载,至迟在宋代,货币铸造已经进入了新的阶段,改用了母钱翻铸工艺,生产效率提高,生产成本也相应降低。     

垣曲商城出土炉渣壁内金属颗粒及矿物组成的初步研究

采用偏光矿相显微镜、扫描电镜及X射线能谱分析等方法,研究垣曲商城出土炉渣或炉壁样品中主要合金元素Cu、Sn、Pb、As在炉渣中的分布及存在形式,同时分析了炉渣中主要物相的组成。结果表明,样品的主要结晶矿物有铜蓝或铜的硫化物矿物晶体、赤铜矿、孔雀石矿以及含有Co、Ni氧化物的短棒状或粒状结晶相;炉渣或炉壁中铜颗粒则以星散状或较大颗粒分布。Cu、As、Pb主要以合金颗粒的形态存在于炉渣巾,而锡则较多以四方柱状或针状氧化物骸晶形态存在于渣中;还有部分Cu、Pb存在于玻璃态渣相中。初步研究结果显示,出土炉渣炉壁的遗址属于冶炼、熔化或铸造工艺过程相关联的冶铸遗址,锡则是以金属锡在熔铜或铸造过程中加入。     

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。     

甘肃武威出土铜奔马铸造工艺初探

甘肃武威出土的东汉铜奔马和铜车马仪仗队是我国古代青铜艺术品中罕见的杰作,是中国众多文物中的代表和古老中华文明的一种象征。甘肃省博物馆通过现代科学仪器检测及综合分析发现:铜奔马和铜车马仪仗队都是陶范铸造法铸造而成,而不是失蜡法铸造的;铜奔马铸造时在铜质马腿内夹铸了卯榫状铁芯骨,以增强马腿的强度和支撑力;铜车马仪仗队中甲型马和刻有铭文的乙型马,是铸造工艺不同的两批制品。这些发现对进一步研究铜奔马及墓主人提供了新的材料。     

我国古代的青铜器与鉴定研究

自从夏禹率领先民们治理洪水,将九州进贡来的金属铸成九只大鼎,便意味着石器时代的结束,一个新的青铜时代的来临。夏商周时期,我国灿烂的青铜文明曾独步于当世。时至今日,当我们面对着那些雄浑精美、种类繁多的青铜器时,仍深深地为那鲜明的民族风格、精湛的铸造技艺、独特的艺术特征而感叹折服。我国古代的青铜器,是用红铜和其它化学元素冶炼而成的合金,铸造而成的。如钢与锡的合金为锡青铜,铜与铅的合金为铅青铜,以及铅锡青铜、镍青铜、磷青铜等。商周时代的青铜,古人通常称为金或吉金,其成分主要是锡青铜和铅锡青铜。经考古检…     

滕州前掌大墓地“于屯”村IIIM308出土铜器的科学分析

“于屯”村北墓区为前掌大“史”氏族团“分裂”而来的“鸟”氏支族墓区,其中IIIM308和IIIM309为“鸟”氏支族具有特殊身份的高级贵族夫妻异穴并葬墓。本文对IIIM308出土8件铜礼器进行材质分析及制作工艺考察,8件铜礼器的材质以铅锡青铜为主,皆为浑铸成型,采用了金属垫片、加强筋等工艺措施来保证铸造质量。9件“鸟”字铭文铜器,“鸟”字铭文形状可分为两组,可能系两个不同铸造作坊或前后两批次铸造。     

麦克·考维尔等论中国古代黄铜铸钱史

麦克·考维尔等论中国古代黄铜铸钱史周卫荣编译一,１９８９年发表在《历史冶金学》（ＨｉｓｔｏｒｉｃａｌＭｅｔａｌｌｕｒｇｙ）上题为“中国铸币二千年：分析概览”（ＴｗｏｔｈｏｕｓａｎｄｙｅａｒｓｏｆｃｏｉｎａｇｅｉｎＣｈｉｎａ：Ａｎａｎａｌｙｔｉｃａｌｓｕｒｖｅｙ）＊一文中的有关章节关于黄铜钱铸造,有关的同时代的史料主要见于《天工开物》,该书大约写于１６３７年①,书中记载了铸币合金、铸造方法及铸币加工等的细节。据记载,铸币大致是按铜、锌六、四或七、三之比熔炼［即四六黄铜、三七黄铜─—译者］,不过,锌在熔炼过程中大约要损失２５％②。当时,锌是一种非常廉价的金属,称作“倭铅”,用它,可以在合金中有效地替代铅,并可减少一定量的铜料。据说,当时的私铸恶钱含锌达５０％以上。显然,这一时期东方已大量使用单质锌,而其在１７世纪初就出口欧洲则是众所周知的事。事实上,根据现在的分析结果,中国铸行黄铜钱肯定要比这一时间早１００余年。那么,有什么证据可以说明当时是使用单质锌,而不是采用矿炼黄铜呢？我们的分析结果可以举出有力的证据证明中国在１６世纪早期就使用单质锌。１６世纪到１８世纪中期的黄铜钱的主要合金成分用下图来表示,图中展示了锌     

云南云龙坡头出土铜斧的科学分析

为研究滇西特别是古哀牢地区的古代铜器制作技术,采用金相显微镜、扫描电镜能谱分析等实验方法,对滇西云龙县坡头村出土的11件铜斧进行分析与研究。结果表明:云龙铜斧材质以Cu-Sn二元合金为主,另有Cu-SnAs三元合金。普遍存在硫化物夹杂,铸造与锻造两种制作技术并存,以锻造为主。11件样品中均进行过冷加工。本研究对认识古哀牢地区铜器制作技术与该地区青铜文化有一定的价值。     

关于中国古代青铜器中“纯铜晶粒”的问题

一件战国早期的辉县出土的鼎碎片用作金相组织的观察.在组织中发现有纯铜晶粒存在。观察的结果认为这些铜粒伴随着锈蚀而出现。在青铜组织中的富锡相中的锡较易被氧和氢氧根所侵蚀,于是发生一种反合金作用,铜被沉淀了下来。在样品的锈蚀程度上看,纯铜晶粒的形状,位置及组织均与此假设相符。故纯铜晶粒是一种锈蚀过程中的产物可暂行认定。