周期锈蚀现象与Liesegang图案——两件古代青铜器样品的剖面分析

两种锈蚀产物出现交替分层结构的现象被成为“周期锈蚀现象”,这种现象在考古出土青铜器锈蚀中偶有发现,目前尚没有对此现象的权威理论解释。以中国四川地区出土的两件青铜器出现的“周期锈蚀现象”为例,通过金相显微镜、扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)和拉曼光谱分析等分析手段,发现中国四川城坝遗址出土青铜器CB-1的锈蚀条带为低结晶度的锡腐蚀产物和高结晶度的Cu_(3)O的交替层,这种规律的交替分层可能归因于Cu_(3)O在凝胶介质中的Liesegang结晶循环,这种凝胶介质就是均匀的非晶态的锡腐蚀产物。而四川罗家坝遗址出土青铜器LJB-38的锈蚀条带为锡腐蚀产物Sn Ox·nH_(2)O与少量Cu_(3)(OH_(2))CO_(3)与Cu_(3)O的交替层,但未呈现任何规律图案,其原因可能是“去铜化”现象导致铜迅速向外迁移,同时铸造青铜器(α+δ)共析体腐蚀形成的假晶结构破坏了锡腐蚀产物凝胶的均匀性。

古代青铜器锡腐蚀产物研究回顾——特点、表征方法、腐蚀模型

对青铜器腐蚀机理的研究是对其进行保护修复的重要前提,在过去的数十年间,与铜和铅的腐蚀产物相比,文物保护领域对于锡腐蚀产物的认识和研究是相对缺乏且零散的。本文回顾了不同领域在锡腐蚀产物发展过程、特点以及表征方法等方面的研究成果。青铜器中锡腐蚀后一般首先形成复杂的水合氧化物(SnO_(x)·nH_(2)O),随后在氧化性条件下进一步氧化脱水,向锡石(SnO_(2))转变,但由于此转变过程漫长而复杂,导致了锡腐蚀产物具有低结晶度、高电阻率、离子交换等特殊性质。通过梳理X射线衍射分析技术、拉曼光谱以及X射线光电子能谱以及其他分析方法在青铜器锡腐蚀产物表征中的应用进一步探讨了锡腐蚀产物的性质。最后,本文在回顾不同环境下的锡腐蚀产物的研究成果的基础上,介绍并比较了不同环境下青铜器的腐蚀模型。

圆明园舍卫城城墙夯土工艺的科学分析

为了探究圆明园舍卫城城墙夯土工艺,采用X射线衍射(diffraction of X-rays,XRD)分析、激光粒度分析及密度与孔隙率分析等手段,对圆明园舍卫城城墙的夯土进行理化检测和工艺性能研究。结果表明:舍卫城城墙主要由石灰和土组成,且没有人为添加细砂,灰土比最接近二八灰土,与《工程做法则例》中的十六把小夯灰土相吻合。同时,通过多种科学数据对比,可进一步推测在夯筑灰土过程中,下层夯土使用了更多的灰土量。多层次的夯土制作工艺,展示了清代宫廷工匠对夯土技术的工艺认识和制作方法。相关结果为研究圆明园的建筑特点,夯土城墙的文物保护和科学修复等内容,提供了重要科学支持和有益借鉴。

激光诱导击穿光谱对金属、陶瓷文物成分的表面及深度分布分析

采用激光诱导击穿光谱结合激光共聚焦显微镜,对河南省上蔡郭庄楚国墓葬群出土的青铜器和故宫博物院灵沼轩的陶瓷砖成分进行表面及深度分布分析。研究表明,青铜器表面的腐蚀层元素分布不均匀,可能源于周围的土壤环境和周围器物,或者从内部到外部的离子外移等,但基体组成相对比较简单。通过分析青铜器腐蚀层成分的深度分布可以了解腐蚀层的腐蚀机理,从而为青铜器的保护提供科学方法;陶瓷的透明釉层和釉彩料层元素分布均匀,釉彩料层存在一定的硼元素,而透明釉中则不含硼元素,原因在于硼元素可有效降低釉的熔融温度范围和表面张力。进一步利用共聚焦显微镜测试剥蚀深度,结合得到的光谱估算出了不同釉层的大概厚度。

文物保护国际交流·合作·共享--“第六届太和论坛”会议综述

2023年10月16-17日,由故宫博物院、北京故宫文物保护基金会和中国紫禁城学会主办的第六届太和论坛在故宫博物院成功举办,来自国际文物保护与修复研究中心(ICCROM)、国际博物馆协会(ICOM)、国际古迹遗址理事会(ICOMOS)、国际文物保护修复协会(IIC)、欧洲标准化组织/文化遗产保护技术委员会(CEN/TC 346)等国际组织的主要负责人,以及来自中国、埃及、法国、希腊、意大利、日本、葡萄牙等国家各文博单位、科研院所、高校和标准化机构的50余位代表出席了本届太和论坛,并进行了广泛交流分享。

保护展示建筑对赤峰二道井子遗址本体影响分析研究

保护房和博物馆作为遗址保护和展示建筑,已经在我国多处重要遗址上应用,但其对遗址的保护能力仍需进行评估。二道井子遗址自2009年发掘以来,经历了地下隧道的修建、临时保护房、气膜博物馆、临时保护房拆除等多次人为因素的干预,研究采用现场调查、环境监测、土体分析三重手段讨论了其中保护展示建筑对遗址保护的有效性以及存在的问题。研究表明,保护展示建筑提高了遗址环境的稳定性,但在寒冬季节,土体仍发生了冻融现象,有必要采取措施提高馆内温度。研究成果为未来设计完善新的遗址保护展示建筑提供借鉴和参考。

四川宣汉罗家坝遗址出土单耳铜鍪的修复方法研究

四川宣汉罗家坝遗址是川东地区目前保存最好、墓地规模最大的巴文化遗址。2020年发掘的M83墓葬是罗家坝遗址中一座侯王级的贵族墓葬,这也是泛巴区域第四次发现大中型贵族墓葬,挖掘后出土大量带有典型巴蜀文化和楚文化风格的青铜器,铜鍪便是其中颇具特色的实用器。受出土环境因素影响,一件单耳铜鍪存在矿化、开裂、局部变形、残缺等病害,亟待保护。通过X射线荧光光谱仪(μ-XRF)对金属成分进行分析;激光共聚焦拉曼光谱仪(Raman)对锈蚀产物进行分析;光学相干断层扫描(X-CT)对文物隐裂位置及垫片分布情况进行探知等结果综合评估后对其实施了修复干预。修复干预各个阶段材料的选择及其应用、技术方法均被细致规划,特别是使用蜡片辅助固定改性环氧树脂浇注补缺的方法为出土脆弱青铜器的修复研究提供了新的思路,是对传统修复技艺科学化的一次有益尝试。

圆明园舍卫城遗址夯土城墙盐分调查研究

舍卫城遗址位于圆明园中北部,是圆明园唯一的一座佛教建筑,俗称“佛城”,舍卫城平面呈长方形,南北长150米,东西宽110米,总占地1.65万平方米,建筑面积3700平方米。

古建筑灰浆流失现象及初步分析

在对古建筑的调查中,经常会发现建筑外部有白色覆盖的情况。通过对石灰灰浆的成分、物理化学特性、在古建中应用、在不同环境因素影响下发生的变化进行分析。最终解释了古建筑表面的白色沉积物是碳酸钙,作为胶结材料,在弱酸环境下形成碳酸氢钙,从原始位置流失,然后在温度和环境变化下出现沉淀,重新形成碳酸钙,导致了局部的积聚。