青铜器“粉状锈”倍半碳酸钠脱氯转化过程监测及脱氯效果评价研究

倍半碳酸钠法是一种常见的青铜“粉状锈”转化(脱氯)处理方法。本研究以一件早商时期青铜爵的倍半碳酸钠脱氯保护为例,结合拉曼光谱和离子色谱等分析手段,重新审视并评估该方法的适用范围、应用效果和脱氯规律等。研究表明,在无恒温恒湿控制的环境下,对于大面积爆发的“粉状锈”,倍半碳酸钠法依然是保持器物稳定性的有效方法,对脱氯溶液进行跟踪监测对判断溶液更换及脱氯终点判断非常重要。一般情况下,可将脱氯过程分为三个阶段,第一阶段脱氯速度较快,约脱除总氯的73%,第二和第三阶段脱氯速度较慢,分别占脱除总氯的19%和8%,浸泡至第三阶段时,溶液中的氯离子浓度下降至50 mg/L以下,日平均脱氯浓度维持在3 mg/L左右,脱除总氯变化很小则表明脱氯可以结束了。此外,研究表明脱氯溶液更换频次较高时不易有新的物相生成,且内层的“粉状锈”较表层更难以转化。本研究为金属文物倍半碳酸钠浸泡处理终点判断提供重要依据。     

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.     

一种结构对称的破碎青铜文物的数字修复方法

为有效解决结构具有对称性的破碎文物的数字修复问题,本研究利用计算机技术,提出了一种针对结构具有对称性的破碎青铜器文物的数字修复方法。首先利用三维激光扫描仪实现破碎文物的三维建模,然后采用基于特征点集的最小二乘方法计算破碎文物的对称平面,进而利用对称性实现破碎文物的数字修复。针对对称性计算的镜像模型与原始模型几何造型不完全一致的问题,采用非刚性配准方法实现了镜像模型的几何变形。实验结果表明,本方法能够实现破碎文物的数字修复,将为实体修复提供借鉴和指导。     

山东青州香山西汉墓出土凝结铁器锈蚀特征分析及科学保护

在2006年发掘的山东青州香山西汉墓陪葬坑中发现了大量用于陪葬的铁质兵器,其中铁质矛头因锈蚀严重凝结在一起。采用显微共聚焦激光拉曼光谱、X射线衍射、X射线荧光、离子色谱对锈蚀产物进行了分析检测,并对其主要锈蚀产物α-FeOOH和γ-FeOOH的生成和特点做了陈述,阐述此件铁质文物的锈蚀特征。对此件铁质文物的保护过程没有采用以往常用的除锈剥离做法,而是利用先进的技术手段进行整体保护,灵活运用了文物保护原则,同样达到了保护要求的预期目标。     

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。     

礼县大堡子山出土垂鳞纹秦公铜鼎的保护修复

由于墓葬环境及出土后保存环境因素的影响,使青铜文物均遭受到不同程度的破坏,表面大多积满了各种类型的腐蚀产物,出土时多已破损或变形,有的甚至支离破碎,面目全非。为了及时实施科学的保护修复措施,以免再次发生损坏,针对甘肃礼县大堡子山出土垂鳞纹秦公铜鼎的损坏状况,进行了取样检测分析、表面清理、粘接、修复复原、缓蚀和表面封护等保护修复技术处理,处理后器型完整,纹饰清晰,色泽协调,达到了预期的效果。     

山西大同关帝庙窖藏贴金彩绘铜造像表面装饰层的调查研究

为了解山西大同出土的五件明清时期铜造像的表面病害、装饰材料和工艺,对出土造像进行了调查,并运用显微照相技术、扫描电镜能谱、傅里叶红外等科学手段对装饰层进行分析。结果表明,造像表面均经过数次装饰,贴金采用了金胶黏贴工艺。蓝色的石青多用于头部,但在服饰上也有发现。红色的朱砂多出现在金层下部。铅丹与铅白混和使用,多出现在手部、面部及服饰上。有两件造像表面还发现了绿铜矿的使用。分析数据可为进一步的修复提供参考。     

一种青铜文物馆藏环境温湿度控制的风险评估方法

维持适宜的温湿度以降低环境对文物的破坏作用,是馆藏文物预防性保护工作基本要求。受地域气候差异影响,执行统一的温湿度标准可能导致能耗增加,不利于文物的科学保护。本研究探讨了一种青铜文物馆藏环境温湿度控制的风险评估方法。通过石英晶体微天平进行反应性监测实验获得的不同温湿度下青铜文物模拟材料的腐蚀数据,结合机器学习算法,建立起特定温湿度区域内较高精度的腐蚀速率预测模型。将腐蚀速率作为环境温湿度风险的量化指标,提出了四等级制的青铜文物馆藏温湿度风险评估建议标准。考虑气压对湿度的影响,加入了相对湿度转换系数以扩大适用范围,并设计了便于实际应用的图形用户界面工具。根据该方法划分出的青铜文物馆藏温湿度风险建议评估标准,使得管理者可在控制风险的同时,因地制宜进行温湿度控制。     

Specialization and social inequality in Bronze Age SE Arabia: analyzing the development of production strategies and economic networks using agent-based modeling

This paper investigates the role of specialized production strategies in the development of socio-economic inequalities in Bronze Age south-eastern (SE) Arabia, and particularly, the ways in which a localized, internal exchange economy may have produced stress and instability in the SE Arabian socio-economic system. While archaeological research has established that the communities of SE Arabia participated in a widespread Bronze Age exchange system that included areas of the ancient Near East, South Asia, and Central Asia, it is unclear to what degree this interaction fostered the broad-scale socio-economic changes seen in the Early Bronze Age of SE Arabia. Here we present the results of an agent-based model that suggest the nature of the internal exchange economy in SE Arabia itself may have precipitated the social conditions necessary for change by allowing individuals to profit disproportionately. We thus emphasize the importance of local production strategies in generating socio-economic change, in addition to the well-established economic and cultural contacts with the wider Bronze Age world.     

A provenance study of Mycenaean pottery from Northern Israel

The occurrence of imported Mycenaean pottery in the Late Bronze Age southern Levant is one of the most conspicuous aspects of Eastern Mediterranean trade connections during this period. A group of 183 Mycenaean pottery vessels from 14 sites in northern Israel, from both coastal and inland settlement contexts were analyzed by Neutron Activation Analysis. The results indicate that the vast majority of these vessels have a similar profile and can be provenanced to the north-eastern Peloponnese or more specifically, to the Mycenae/Berbati workshop in the Argolid. Possible interpretations of these results are presented and discussed against the historical and cultural background of the Late Bronze Age Eastern Mediterranean.