摘要:我国从明中期开始使用黄铜钱币,一直到清末。过去,对古代铸币的科学研究主要集中于合金成分分析和铸造工艺两方面,对锈蚀产物和锈蚀机理的研究主要针对青铜铸币。黄铜的合金元素中较青铜多锌元素,其腐蚀产物与腐蚀行为较青铜有一定的差别,也较青铜更为复杂,然而现有的文献关于此方面的研究匮乏,特别是对于大气保存环境下黄铜钱币的锈蚀产物及锈蚀成因的研究基本空白。 本研究通过多种分析手段包括X射线荧光分析仪(XRF)、扫描电镜能谱仪(SEM-EDS)和显微激光拉曼光谱仪(Raman)对国家博物馆馆藏一批传世明清各时期的黄铜钱币合金组成,不同颜色的锈蚀产物等开展科学分析。研究结果表明,嘉靖、隆庆和万历年的黄铜铸币,为Cu+Sn+Pb+Zn四元合金,平均含量Cu 66.4%,Sn 6.8%,Pb 10.4%,Zn 15.6%,并含有微量Fe,不含As。泰昌、天启和崇祯年间及清代各时期的黄铜铸币,主要为Cu+Pb+Zn三元合金,并含有微量Fe、As和Sn。 这批黄铜锈蚀产物与常见的青铜锈蚀产物不同,最典型的是钱币表面蓝绿色和白色锈蚀物,经Raman和SEM-EDS分析并结合相关文献初步确认蓝绿色锈蚀物为一种含铜、钠离子的有机酸盐,理论化学式为NaCu(CO₃)(CH₃CO₂)；白色锈蚀物采集到三种不同的拉曼谱图,但均无标准拉曼图与之匹配,综合多种分析结果并结合保存环境可进一步推测三种不同物相的白色锈蚀物主要为含有Zn、Cu阳离子的碳酸盐或有机酸盐,且Zn元素占主导地位；此外,通过Raman光谱确认两种罕见的同时含Cu、Zn阳离子且化学计量式为Cu₃Zn(OH)₆Cl₂的同分异构体,矿物名为herbertsmithite和kapellasite。 文中同时对蓝绿色锈蚀产物的成因进行了探讨。结合保存环境推测锈蚀产物中的乙酸根应来源于库房木质文物柜架所挥发的有机酸,钠和碳酸根则可能为入库前钱币流通时带入的污染造成的。 本研究最主要的拓展有以下两方面:一是以黄铜为研究对象,通过拉曼分析鉴别出几种新发现或罕见锈蚀物,进一步补充完善有关黄铜锈蚀物种类的数据库；二是深入探讨木质挥发物对金属文物腐蚀的影响作用,为后期采取针对性的预防性保护措施和相关主题研究提供参考借鉴。

摘要:阿勒泰地区位于新疆的最北端,与欧亚草原之间存在丰富的文化交流,而冶金技术的发展与人类文明紧密相关,为探究新疆阿勒泰地区的冶金发展情况,选取9件草原游牧文化的代表性器物——铜鍑和马具,使用金相显微镜、扫描电子显微镜和X射线能谱仪及双通道电感耦合等离子体发射光谱仪,对16个样品进行金相组织分析和成分分析,并探讨其制作技术特征。研究发现阿勒泰地区的早期铁器时代铜器普遍采用范铸工艺,其成分主要为红铜、砷铜、铅砷青铜。该分析结果为研究新疆阿勒泰地区的冶金发展提供了重要参考。

摘要:为对陕西城固出土的青铜兽面饰的保护修复提供科学依据,同时进一步揭示其所蕴含的制作技术和相关考古学信息,采用X光探伤仪、超景深显微镜、X荧光能谱仪及显微共聚焦激光拉曼光谱仪对5件商代青铜兽面饰进行了无损分析,分析结果显示,2件为锡青铜,3件为铅锡青铜,兽面饰表面铜锈以孔雀石CuCO₃·Cu(OH)₂为主,局部见赤铁矿Fe₂O₃、纤铁矿γ-FeOOH和钙质层CaCO₃。分析结果为这组青铜兽面饰的保护修复提供了科学依据。根据检测结果,对兽面的铸造工艺、补铸痕迹、铜料配比、小孔的制作工艺等方面进行了讨论,并与殷墟及老牛坡出土同类型器物进行了类比,从而得出了这一地区兽面饰的工艺、风格与该地区铜器整体风格一致的结论,为从材料与工艺层面认知“城洋铜器群”提供了坚实的数据基础。

摘要:结构稳定性是评估文物安全的重要方面。三星堆二号坑出土1号青铜树体量庞大、结构复杂,且存在腐蚀、裂纹等危险因素,为了充分记录、评估其保存状况,本研究在原始几何形状和内部构造的基础上,利用三维数字建模技术,建立其几何模型和数值模型,并估算出青铜神树的质量分布和质心位置等无法实地测量的数据,并使用有限元方法,从应力和位移的角度分析青铜树的静置状态下的安全性。经过有限元模拟和材料力学简化计算,发现龙身和树干连接处、树枝根部应力较大,是易受损区域。

摘要:养心殿研究性修缮过程中,位于正脊中央的镇物宝匣向世人展现了明清皇宫建筑中的镇物文化。镇物宝匣是皇宫内建筑的重要组成部分,匣内常放置多种镇物,其中有机质镇物变化较大。养心殿宝匣内装有金钱、元宝、宝石、丝织物及若干木条。其中木条已老化变黑,难以辨识。本研究通过传统微观结构观察法对其种类进行了鉴定。初步判断木条共5类,分别是白木香Aquilaria sinensis(Lour.)Spreng.、檀香Santalum album L.、交趾黄檀Dalbergia cochinchinensis Pierre.、阔叶黄檀Dalbergia latifolia Roxb.、大果紫檀Pterocarpus macrocarpus Kurz.。前两种属于香药,后三种属于红木类木材。三种红木的发现,也为嘉庆年间宫廷内使用此三种红木提供了直接证据。结合文献考证,可能是清宫廷内资源利用及官场的腐败等诸多因素,致使修缮官员以木材边角料代替了部分香药、谷物。养心殿镇物宝匣中木条种类的鉴定对揭示清中期宫廷镇物文化、木材的利用及社会背景具有重要意义。

摘要:针对古代彩塑泥层和壁画地仗中植物纤维种类鉴定技术欠缺的现状,开发出一套以纤维横截面细胞形貌识别为基础的植物纤维种类鉴别方法。从秸秆类植物的化学脱胶技术、提取单根纤维、纤维横截面切片,以及纤维截面细胞形貌对比等开展了系列研究。将该方法应用于彩塑泥层和壁画地仗中常见的9种植物纤维:麦秸秆、稻秸秆、玉米秸秆、高粱秸、黄麻、亚麻、苎麻、剑麻和棉花,并以宁夏须弥山石窟以及甘肃麦积山石窟的彩塑文物样品中取出的纤维标本为例进行了鉴定。结果表明:须弥山石窟彩塑粗泥层中的植物纤维为小麦与黄麻,细泥层中的为苎麻,彩塑佛像手指中的为棉花；麦积山彩塑泥层中含有麦秸秆。研究结果证明本方法可以应用于文物样品中植物纤维种类鉴别。

摘要:对陕西旬邑县西头遗址出土的彩绘白灰面进行了成分和制作工艺分析。采用偏光显微分析、扫描电镜能谱、X射线衍射,拉曼光谱分析了该彩绘面的颜料和石灰层成分,采用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)分析了该彩绘面的胶料成分。结果表明,该彩绘面的颜料由铁红,铁黄和绿土构成。白灰层由碳酸钙构成,部分样品中存在双层白灰层。GC-MS分析表明,该彩绘面的胶料含动物胶,可能还含蛋类。通过比较研究发现,旬邑彩绘白灰面的制作工艺和与后期壁画制作工艺相似,对其组成和工艺的研究将有助于探索先周时期关中地区壁画的起源和发展。

摘要:凹凸棒土又被称为“万用之土”,在工业生产中有广泛应用。将其与纸质文献脱酸常用的碱性介质氢氧化镁复合,产生一种新的复合物。经反复研究,确定复合物中氢氧化镁的负载量最多为25%,同时通过透射电子显微镜(TEM)确定了复合物的状态,物性分析表明凹凸棒土是良好的脱酸材料载体,并验证复合物的形成。后将这种复合脱酸材料应用于纸张脱酸,经过对比,发现其脱酸性能优越且脱酸后纸张性能明显增强。

摘要:为改善水硬石灰的力学性能,适当提高其抗压与抗折强度,本工作设计并制备了添加不同配比的聚丙烯纤维、偏高岭土和细砂的水硬石灰,并对其力学强度,矿物成分和微观形貌进行试验研究。结果表明,单独添加30%偏高岭土、0.1%聚丙烯纤维或者50%石英砂的水硬石灰抗压强度相对较高。在偏高岭土-水硬石灰中,单独添加0.1%短长度聚丙烯纤维或者共同加入0.1%聚丙烯纤维和50%石英砂可以提高其长期抗压强度。添加聚丙烯纤维还可以提高水硬石灰抗折强度。钙铝水合物不稳定和长期抗压强度下降有关,添加1%聚丙烯纤维可以提高碳酸化反应。聚丙烯纤维还能够增大水硬石灰内部的摩擦力和锚固力。在南京市罗廊巷太平天国建筑壁画保护中,对于地仗层脱落部位的修补采用改性水硬石灰进行了局部应用,效果良好。

摘要:年山东省邹城市邾国故城西岗墓地一号战国墓出土了一件锈蚀严重的带钩,为了全面了解其材质特征和保存状况,对其进行了X光探伤、X射线荧光光谱分析(XRF)、X射线衍射分析(XRD)和扫描电镜—能谱仪分析(SEM-EDS)。结果显示这是一件较为罕见的错金嵌绿松石青铜带钩。为了揭示其艺术价值和科学价值,在科技检测基础上开展了保护工作。在保护过程中,通过对带钩和金丝形貌特征的显微观察可知,金丝的横截面形态既有倒三角形也有倒梯形,而且较宽的金丝是由单根细金丝折弯盘绕而成。这些独特的错金技术特征在以往公开发表的资料中尚未见报道,说明古代错金技术存在多种具体实现方式,这为错金银工艺研究提供了新的珍贵资料。

摘要:山东青岛土山屯汉墓出土了大量汉代漆器,大部分漆器髹涂1～2层较薄的漆,但M162出土的漆奁残片却与众不同。本研究采用数码显微镜、X射线光电子能谱、傅里叶变换红外光谱、扫描电镜能谱、X射线衍射等方法对M162出土漆奁残片的红漆层和漆灰层进行了分析研究,发现此件漆奁残片的漆灰层表面连续髹涂5层红漆,且每一层厚度均超出同时期其他墓葬出土漆器的漆层厚度,实属罕见。检视以往研究成果,这是目前发现红漆层数最多的汉代漆器标本,其制作工艺较单层髹漆更为复杂。而这种多层髹同种色漆工艺发展的原因,应当出于审美的需要,其进一步发展,或许可视为雕漆工艺的滥觞。

摘要:含光门土遗址属于室内土遗址,通过对土遗址病害、博物馆内温湿度、不同深度含水率长期监测及土样渗透系数、硬度测量发现,在相对密闭环境中,含光门土遗址在冬春季泛碱、剥落及春季严重霉菌等病害反复发生与遗址水分“单向蒸发”周期性变化有关；周围草坪浇水、降雨、城市排水渗漏向遗址内部渗流引起土遗址管涌的直接破坏。分析了地下水分变化引起含光门土遗址病害的原因,提出了在博物馆两侧设置隔水墙为主要措施,防止周围地下水渗流对土遗址的直接破坏作用,保持博物馆内恒温恒湿,防止地下水的“剧烈”变化引起的劣化影响。本研究可为含光门土遗址保护提供参考。

摘要:文化遗产的气味不仅反映了文物的历史信息,还对文化遗产自身产生持续性的影响,因此了解文化遗产的气味对其价值研究和当代保护都具有重要意义。本工作采用固相微萃取-气相色谱-质谱技术对中国国家博物馆藏《江友渚等七挖书画轴》天头用纸散发的气体进行了采集、分离和分析。结果表明:与纸张降解相关的标志物(如脂肪酸、醛、酮等)得到有效采集；而其他生物标记物(如沉香螺醇)的检出也反映了该书画轴的历史保存环境信息。此方法对该件书画轴的历史价值认知和科学保护具有重要作用。

摘要:针对当前文物保存环境监测系统实际应用中,存在布线复杂、通信稳定性差、造价及安装维护成本高、需要频繁更换电池等一系列问题,本工作比较研究了几种成熟网络通信技术在文物保存环境监测系统中的应用现状及特性,并以四川博物院现有433 MHz技术监测系统为例,通过对博物馆应用场景的实验测试,从信号强度、丢包率和电池功耗等多方面,对比分析采用433 MHz、LoRa和NB-IoT等3种网络通信技术的优劣。实验结果表明,基于433 MHz技术的文物保存环境监测系统,存在现场布线复杂、建设成本较高、安装维护困难等明显弊端,而基于LoRa、NB-IoT技术的监测系统,与现有的433 MHz技术相比,在大大降低安装维护成本的同时也减少了中间节点的传输损耗,但所有测试点信号质量并未达到监测所需的覆盖效果,需要通过调整监测系统部署、优化网络应用性能等方式加以解决。在此基础上,结合文物预防性保护的实际应用需求,提出初步思考及建议,以探索一种布局安装方便快捷、使用维护成本低廉的新型文物保存环境监测系统。研究结果对今后文物保存环境监测系统网络构架的选择和博物馆预防性保护工程建设具有重要参考价值。

摘要:中国皮影已被列入联合国《人类非物质文化遗产代表作名录》,是中华民族文化的重要载体。黑龙江省民族博物馆收藏两千多件精品皮影文物,部分影件距今已逾百年,但由于影件是由有机皮质制成,陈展保护与馆藏久存都具有较高的难度。为了更好地保护皮影文物,记录并传承其蕴含的人文信息,利用数字化技术对馆藏皮影进行了数字化综合性保护研究,在皮影传承人的配合下,完善皮影基本信息,实现皮影数字化采集,建立皮影关系数据库,探讨皮影数字化采集的新方式。研究结果在一定程度上提高皮影保护和传承的水准,促进馆藏文物信息静态与动态管理的互补。