长江中游地区楚墓中出土的青铜箭镞的锈蚀现象及锈蚀机理研究

青铜箭镞是古代制造量最大、一次性使用的兵器,与要求甚高的青铜剑和青铜礼乐器等相比,在选材和表面处理等方面有很大的不同,其锈蚀过程最能反映材料在经过数千年后所产生变化。长江中下游地区环境潮湿,埋藏条件复杂,本研究利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X-射线衍射仪(XRD)、显微硬度等分析测试技术,从材料科学的角度对长江中游地区战国晚期古墓中出土的青铜箭镞的锈蚀现象和锈蚀机理进行了全面的研究和分析,以期为古代青铜器的保护提供更准确的信息和资料。结果表明,青铜箭镞的组织结构可分为完全矿化层、过渡层和心部原始材料等三个特征层,不同特征层具有不同的显微组织、化学成分、致密性,以及显微硬度等;并沿横截面观察和分析了锈蚀层中的微裂纹的性质和产生原因,即,平行于表面的裂纹是由矿化层氧化物膨胀引起的剥离开裂,其进一步发展将形成"粉状锈",而垂直于表面呈放射状的裂纹是当圆柱形箭镞杆膨胀时,矿化层的塑性差,抗变形能力低而产生的开裂;锈蚀机理研究认为青铜器的锈蚀过程是环境中杂质元素通过过渡层沿界面能较高的α固溶体和(α+δ)共析体晶界或孔隙等缺陷逐步向内部扩散的结果。

微量元素示踪法在古代青铜器铜矿料来源研究中的应用

青铜模拟熔铸实验表明,利用ICP-AES法测定的青铜中亲铜元素的成分数据,通过聚类分析,可以较好地区分不同产地的铜矿料及其青铜产物。文章将这一方法具体应用于盘龙城商代遗址和鄂州出土青铜器的微量元素数据的分析,以考察其可行性和应用价值。多元统计分析结果显示:青铜模拟熔铸实验所得结论,亦可应用于盘龙城和鄂州青铜器铜矿料的区分,进一步验证了微量元素示踪古代青铜器铜矿料来源的可行性。

长江中游地区战国青铜箭镞的锈蚀形态

利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、显微硬度等分析测试技术从材料科学和物理学的角度对长江中游地区战国晚期古楚墓中出土地的青铜箭镞的锈蚀现象进行了较为全面的研究和分析.发现由于锈蚀程度不同,青铜箭镞的组织结构可分为完全矿化层、过渡层和心部原始材料等3个特征层,其中主要成分为氧化物的完全矿化层的结构最疏松,硬度最低;另外,由于埋藏环境的不同,不同地区的锈蚀分层又有差异.实验还对两种类型的开裂裂纹进行了分析,认为一种裂纹是由矿化层氧化物膨胀引起的剥离开裂,进一步发展形成所谓的“粉状锈”;另一种裂纹是当圆柱形箭镞杆膨胀时,矿化层的塑性差,抗变形能力低而产生的开裂.

唐代铜佛像表面残片的拉曼光谱分析

本文利用共聚焦显微拉曼光谱(CRS)结合扫描电镜-X射线能谱(SEM-EDS)技术对唐代一铜佛像的表面成分、形态及元素组成进行了分析。结果显示,该铜佛像主要是由Cu-Pb-Sn三元青铜合金组成,表面腐蚀物主要是由氧化铜,氧化亚铜,碱式碳酸铜,氧化铅,氧化锡,碳酸铅和氯化铅组成,这些成分在空气中都比较稳定,不会再对铜佛像造成进一步破坏。

EBSD在古代遗存分析和器物制作技术研究中的应用

随着现代材料分析与测试技术的不断进步和创新,越来越多的材料表征手段已经用于考古发现,以及文物的保护和鉴定领域,大大推动了科技考古学科的发展。电子背散射衍射(EBSD)作为一种研究材料微观组织结构的重要手段,在材料晶粒尺寸大小、取向分布、晶界信息、应变和物相鉴定等方面具有独特的优势。本文综述和介绍了近年来利用EBSD技术在研究历史文物方面的一些研究成果。例如,通过对意大利古代彩色玻璃和彩陶中微小颜料残留物的物相鉴别,可获得原材料产地、制作工艺和制作时间等方面的重要信息;通过对中国古代青铜器晶粒取向关系的研究,可进一步推断古代青铜器的制作和冷热加工工艺,为展示我国灿烂的青铜文明提供依据。

重庆奉节赵家湾墓地2004年发掘简报

2004年重庆奉节赵家湾墓地共发掘墓葬20座,出土各类文物300余件。其中东汉墓葬15座,包括砖室墓和崖墓,随葬品以陶器和"五铢"钱为主,年代不早于东汉中期;蜀汉砖室墓1座,延续了东汉晚期墓葬风格;东晋砖室墓1座,出土大量精美青瓷器,文化面貌与同时期长江中下游地区趋同;明代墓葬3座,均为土坑墓。该墓地时间序列完整,出土文物丰富,为我们研究峡江地区考古文化的发展,提供了重要的实物证据。

湖北出土战国青铜剑表面富锡层的材料学特征

利用纳米压痕技术,对3把出土于湖北的战国青铜剑残片表面富锡层的力学性能进行测试,并结合金相显微镜、扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪等仪器对其显微组织特征、合金成分进行了系统的表征。研究分析认为:(1)3把青铜剑残片属高锡青铜,表面存在一层由δ相和非晶化合物构成的富锡层;(2)其双层结构中的惰性腐蚀层的特征表明富锡层是在长期埋藏环境中由于发生选择性腐蚀而形成的,排除了古代工匠人为处理的可能性。纳米压痕技术为古代金属样品微米级微区的力学性能的准确测试提供了有力的工具。

河南舞阳县贾湖遗址出土猪骨的再研究

河南舞阳县贾湖遗址是我国中原地区极为重要的新石器时代前期遗址。该遗址历经七次发掘，已获得大量珍贵的考古资料。其中丰富的动、植物遗存，是探讨我国北方地区动、植物驯化过程的重要材料。《舞阳贾湖》详细报道了该遗址前六次发掘的材料。报告中提出了存在家猪的观点，但并没有指出具体的期段，而且其判定存在家猪的依据仅仅是年龄结构。

湖北枣阳市九连墩楚墓青铜器的材料学特征研究

湖北省随州、枣阳一带古称“随枣走廊”，是联系我国中原、西北与南方的交通要道，地下文物十分丰富，曾因云梦睡虎地秦简、随州曾侯乙墓编钟等重大考古发现而闻名于世。九连墩古墓群位于湖北枣阳市东赵湖村，距市区约21公里，由9座南北走向的带封土的大中型墓葬组成，绵延约3000米。2002年9～12月，湖北省文物考古研究所等对孝襄高速公路施工范围内的九连墩墓地1号、2号墓及附属车马坑进行了抢救性发掘，这两座墓是湖北省已发掘规模最大的楚墓之一，保存完好。

盘龙城杨家嘴遗址M26出土青铜斝足内壁白色物质的初步分析

利用光学显微镜、能谱仪、拉曼光谱仪和红外光谱仪等仪器,对盘龙城杨家嘴M26出土青铜斝足内壁白色物质进行分析,结果表明其为碳酸钙。结合斝足存在破损的现象,推测古人使用熟石灰乳液作为胶结材料修补斝足,并利用其与二氧化碳转变为不溶于水的碳酸钙达到密封效果。

过量CO_2气氛环境下青铜表面生成孔雀石锈蚀产物的模拟研究

利用一种新型的盐溶液-蒸汽模拟技术,在过量CO2的气氛环境中模拟生成孔雀石等锈蚀产物,并利用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪、Raman光谱仪等表征仪器,系统表征了锈蚀产物的微观组织和化学成分等。研究分析了在不同过量CO2的气氛环境下,青铜表面生成锈蚀产物的特征及其生长机理,为古代青铜器的保护提供了科学依据。