文物X射线成像技术应用国际研讨会专刊
2022, 34(6):1-9.
摘要:
商周青铜器生产基于独特的泥范块范法铸造技术体系,分铸铸接是实现铸件大型化和复杂化的主要途径。但直到20世纪中叶,盖滕斯才关注到这一问题。他起先采用剖切器物的方式认识铸接,又于60年代使用X射线照射成像,并使之成为古器物的常规检测方式,但结果常受器形局限。80年代起工业计算机断层扫描(CT)被用于青铜器检测,该技术不仅突破了X射线照射成像的局限,还带来了更多新的发现。新千年在日本和中国分别对青铜器做了大量检测,仅青铜铸接方面即有半环接榫、柱状销钉、铸焊等一系列新发现。本文简要回顾对青铜铸接的认识历史,揭示认知手段的变化,凸显射线成像的价值,强调问题意识和原创理论、方法和手段的重要性。
商周青铜器生产基于独特的泥范块范法铸造技术体系,分铸铸接是实现铸件大型化和复杂化的主要途径。但直到20世纪中叶,盖滕斯才关注到这一问题。他起先采用剖切器物的方式认识铸接,又于60年代使用X射线照射成像,并使之成为古器物的常规检测方式,但结果常受器形局限。80年代起工业计算机断层扫描(CT)被用于青铜器检测,该技术不仅突破了X射线照射成像的局限,还带来了更多新的发现。新千年在日本和中国分别对青铜器做了大量检测,仅青铜铸接方面即有半环接榫、柱状销钉、铸焊等一系列新发现。本文简要回顾对青铜铸接的认识历史,揭示认知手段的变化,凸显射线成像的价值,强调问题意识和原创理论、方法和手段的重要性。
2022, 34(6):10-16.
摘要:
X射线成像技术在科技考古和文物保护研究领域的应用越来越广泛,可提供肉眼和其他分析仪器无法提供的信息。本文主要以金属文物和铸铜陶范为例,解析了X射线成像技术在实验室微发掘、文物状况研究以及文物制作工艺研究中所发挥的作用。研究结果揭示了大英博物馆收藏的一些重要中国青铜器(包括著名的康侯簋、邢侯簋、赵孟壶)不为人知的修复历史和现状以及复杂器物不同部件的制作工序和连接方式等,并首次披露了侯马陶范的复杂结构。X射线成像技术包括X射线探伤和工业X射线计算机断层扫描(X-CT),是科技考古和文物保护研究的一个重要手段,可为文物保护和保存提供建设性建议,为文物制作技术的解析提供重要的科学数据,为深入研究文物提供指导。
X射线成像技术在科技考古和文物保护研究领域的应用越来越广泛,可提供肉眼和其他分析仪器无法提供的信息。本文主要以金属文物和铸铜陶范为例,解析了X射线成像技术在实验室微发掘、文物状况研究以及文物制作工艺研究中所发挥的作用。研究结果揭示了大英博物馆收藏的一些重要中国青铜器(包括著名的康侯簋、邢侯簋、赵孟壶)不为人知的修复历史和现状以及复杂器物不同部件的制作工序和连接方式等,并首次披露了侯马陶范的复杂结构。X射线成像技术包括X射线探伤和工业X射线计算机断层扫描(X-CT),是科技考古和文物保护研究的一个重要手段,可为文物保护和保存提供建设性建议,为文物制作技术的解析提供重要的科学数据,为深入研究文物提供指导。
2022, 34(6):17-22.
摘要:
在日本,对文物的科学研究原则上是在不破坏样品的情况下使用光学方法进行的。为此,以国立博物馆为首引入了许多X射线计算机断层扫描(X-CT)系统。本文介绍了日本引进CT系统的历史及其使用范例。
在日本,对文物的科学研究原则上是在不破坏样品的情况下使用光学方法进行的。为此,以国立博物馆为首引入了许多X射线计算机断层扫描(X-CT)系统。本文介绍了日本引进CT系统的历史及其使用范例。
2022, 34(6):23-34.
摘要:
过去五十多年里,在对意大利的石雕和大型青铜雕塑进行保护时,各种跨学科的深度评估方法得到了建立。在此框架内,射线照相检测技术取得了进步。射线照相术作为一种无损的研究手段,可以从宏观层面对艺术作品进行考察,在文物评估中一直发挥着核心作用。在检测阶段,射线照相术既可以被用来重构古代艺术工艺和流程,也可以被用来评估文物的机械和结构信息。本文介绍了射线照相术的研究历史及其不同方法,比如中能X射线的使用、高能X射线的应用(线性加速器)、伽马放射性同位素源的使用(伽马射线照相术)。本文描述了射线照相术在石质和青铜雕塑上的重要应用案例,其中对马可·奥勒留骑马像的研究就是一个典型。本文还描述了“高能X射线”的首次应用,该技术被用来检测奥维多大教堂的圣母子、两组天使和一个青铜天篷雕塑。文章的结论部分定义了正确解释数据结果的必要标准,特别是在通过射线照相检测技术探究青铜雕塑检测信息和铸造工艺的相关性时,应该考虑到铸造缺陷和不连续性。
过去五十多年里,在对意大利的石雕和大型青铜雕塑进行保护时,各种跨学科的深度评估方法得到了建立。在此框架内,射线照相检测技术取得了进步。射线照相术作为一种无损的研究手段,可以从宏观层面对艺术作品进行考察,在文物评估中一直发挥着核心作用。在检测阶段,射线照相术既可以被用来重构古代艺术工艺和流程,也可以被用来评估文物的机械和结构信息。本文介绍了射线照相术的研究历史及其不同方法,比如中能X射线的使用、高能X射线的应用(线性加速器)、伽马放射性同位素源的使用(伽马射线照相术)。本文描述了射线照相术在石质和青铜雕塑上的重要应用案例,其中对马可·奥勒留骑马像的研究就是一个典型。本文还描述了“高能X射线”的首次应用,该技术被用来检测奥维多大教堂的圣母子、两组天使和一个青铜天篷雕塑。文章的结论部分定义了正确解释数据结果的必要标准,特别是在通过射线照相检测技术探究青铜雕塑检测信息和铸造工艺的相关性时,应该考虑到铸造缺陷和不连续性。
2022, 34(6):35-44.
摘要:
工业计算机断层成像(computed tomography,CT)可以无损获得被检器物的结构组成、材质分布和密度变化等内部信息,是文物结构特征和材质分布无损分析的常用方法之一。由于文物的材料种类繁多、厚度不一、器形复杂,其工业CT扫描结果会伴随一定的伪影——伪影会严重降低图像质量,甚至导致无法准确判断文物的内部结构。因此,需要寻找避免或减弱CT伪影的方法。CT成像的伪影源于多种因素:物理因素导致的伪影和CT投影数据采集过程有关；样品因素导致的伪影和样品的摆放、结构和材料有关；CT算法伪影和CT设备所使用的软件及重建算法有关。其中有些伪影可以通过软件校准减少,但在许多情况下,通过样品的合理摆放和选择合适的CT扫描参数是避免CT伪影的最佳手段之一。本文列举CT检测文物中所遇到的一些常见伪影,并解析这类伪影的消除或减弱的方法,以期为今后CT检测文物提供一定的借鉴作用。
工业计算机断层成像(computed tomography,CT)可以无损获得被检器物的结构组成、材质分布和密度变化等内部信息,是文物结构特征和材质分布无损分析的常用方法之一。由于文物的材料种类繁多、厚度不一、器形复杂,其工业CT扫描结果会伴随一定的伪影——伪影会严重降低图像质量,甚至导致无法准确判断文物的内部结构。因此,需要寻找避免或减弱CT伪影的方法。CT成像的伪影源于多种因素:物理因素导致的伪影和CT投影数据采集过程有关；样品因素导致的伪影和样品的摆放、结构和材料有关；CT算法伪影和CT设备所使用的软件及重建算法有关。其中有些伪影可以通过软件校准减少,但在许多情况下,通过样品的合理摆放和选择合适的CT扫描参数是避免CT伪影的最佳手段之一。本文列举CT检测文物中所遇到的一些常见伪影,并解析这类伪影的消除或减弱的方法,以期为今后CT检测文物提供一定的借鉴作用。
2022, 34(6):45-50.
摘要:
X射线显微CT(X-ray micro-CT)是一种无损分析方法,在医学、材料学和地质学等领域得到了广泛的应用,并取得了良好的效果。为了了解隋唐冠饰的内部情况,探查冠饰内部的显微结构,获取饰件原始结构信息,本研究应用micro-CT技术,主要对西安东郊昆仑公司隋末唐初M2出土礼冠和马家沟唐代阎识微夫妇墓出土礼冠上的饰件结构进行CT检测,获得了高分辨率三维结构CT图像。图像清晰显示出饰件的结构:鎏金层、图案构件、饰件基体及图案构件与基体的连接部位。对于饰件结构的解读反映出饰件鎏金是饰件加工过程中的最后一道工序。该技术方法对古代制品,尤其是小件制品和劣化严重制品的结构、工艺研究及其保存状况评估,具有重要的现实意义。
X射线显微CT(X-ray micro-CT)是一种无损分析方法,在医学、材料学和地质学等领域得到了广泛的应用,并取得了良好的效果。为了了解隋唐冠饰的内部情况,探查冠饰内部的显微结构,获取饰件原始结构信息,本研究应用micro-CT技术,主要对西安东郊昆仑公司隋末唐初M2出土礼冠和马家沟唐代阎识微夫妇墓出土礼冠上的饰件结构进行CT检测,获得了高分辨率三维结构CT图像。图像清晰显示出饰件的结构:鎏金层、图案构件、饰件基体及图案构件与基体的连接部位。对于饰件结构的解读反映出饰件鎏金是饰件加工过程中的最后一道工序。该技术方法对古代制品,尤其是小件制品和劣化严重制品的结构、工艺研究及其保存状况评估,具有重要的现实意义。
2022, 34(6):51-59.
摘要:
金属腐蚀过程不仅受环境等外部因素的影响,制作工艺、合金组成及缺陷等内部因素同样起着重要作用。为实现金属文物制作工艺和内部腐蚀状态的可视化研究,运用X射线显微CT对铜镜文物碎片以及出土、海洋出水铁质文物样品进行扫描探测,并结合X射线荧光、X射线衍射等检测手段,开展金属文物材质、工艺及矿化程度的综合分析。结果表明,在显微CT影像重建基础上,通过设定不同的阈值,可实现文物内部缺陷、腐蚀矿化程度等内部信息的测量统计。该方法可为金属文物材质、制作工艺研究和腐蚀状态评估提供无损的研究手段。
金属腐蚀过程不仅受环境等外部因素的影响,制作工艺、合金组成及缺陷等内部因素同样起着重要作用。为实现金属文物制作工艺和内部腐蚀状态的可视化研究,运用X射线显微CT对铜镜文物碎片以及出土、海洋出水铁质文物样品进行扫描探测,并结合X射线荧光、X射线衍射等检测手段,开展金属文物材质、工艺及矿化程度的综合分析。结果表明,在显微CT影像重建基础上,通过设定不同的阈值,可实现文物内部缺陷、腐蚀矿化程度等内部信息的测量统计。该方法可为金属文物材质、制作工艺研究和腐蚀状态评估提供无损的研究手段。
2022, 34(6):60-68.
摘要:
随着计算机断层扫描(CT)技术的精度不断提升,高精度的工业级CT系统集现代化射线检测技术、自动化控制技术和计算机处理技术于一身,并在青铜文物保护与修复领域体现出日益明显的优势。本工作通过南京出土春秋青铜鼎的修复案例,将高精度工业级CT技术运用到传统青铜文物修复中,并将检测影像数据与视觉增强现实(AR)相结合,为文物修复方案的制定提供了更为准确的依据,为修复实施提供了更为直观与便利的操作环境,也是对传统青铜器修复技艺的发展进行的新探索。
随着计算机断层扫描(CT)技术的精度不断提升,高精度的工业级CT系统集现代化射线检测技术、自动化控制技术和计算机处理技术于一身,并在青铜文物保护与修复领域体现出日益明显的优势。本工作通过南京出土春秋青铜鼎的修复案例,将高精度工业级CT技术运用到传统青铜文物修复中,并将检测影像数据与视觉增强现实(AR)相结合,为文物修复方案的制定提供了更为准确的依据,为修复实施提供了更为直观与便利的操作环境,也是对传统青铜器修复技艺的发展进行的新探索。
2022, 34(6):69-80.
摘要:
为研究战国铜编钟饰金工艺,利用光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线无损检测系统等分析仪器,对四川博物院藏战国铜编钟表面饰金纹饰的形态结构、成分和工艺特征等进行科学分析。形态特征显示:编钟表面有开槽,金丝填充于凹槽内,金丝表面存在明显间隙,部分金丝可见涂抹痕迹和边缘流挂痕迹,纹饰附近的基体上有金色颗粒残留。金丝表面未发现捶打或剪裁等加工痕迹,表明编钟装饰的金丝与传统错金工艺使用的金丝存在明显差异。金丝的成分分析结果显示:Au含量大于91.6%,Ag含量为1.0%~4.0%,Hg含量为0.5%~6.0%,且剖面可见大量孔隙结构。从金丝的形态特征和成分推测编钟采用了凹槽鎏金工艺进行装饰,开槽的目的是为了提高鎏金的附着力。此项工作不仅可为开展巴蜀地区青铜装饰工艺研究提供珍贵的数据支撑,也可为我国古代青铜装饰技法研究提供重要的实物资料。
为研究战国铜编钟饰金工艺,利用光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线无损检测系统等分析仪器,对四川博物院藏战国铜编钟表面饰金纹饰的形态结构、成分和工艺特征等进行科学分析。形态特征显示:编钟表面有开槽,金丝填充于凹槽内,金丝表面存在明显间隙,部分金丝可见涂抹痕迹和边缘流挂痕迹,纹饰附近的基体上有金色颗粒残留。金丝表面未发现捶打或剪裁等加工痕迹,表明编钟装饰的金丝与传统错金工艺使用的金丝存在明显差异。金丝的成分分析结果显示:Au含量大于91.6%,Ag含量为1.0%~4.0%,Hg含量为0.5%~6.0%,且剖面可见大量孔隙结构。从金丝的形态特征和成分推测编钟采用了凹槽鎏金工艺进行装饰,开槽的目的是为了提高鎏金的附着力。此项工作不仅可为开展巴蜀地区青铜装饰工艺研究提供珍贵的数据支撑,也可为我国古代青铜装饰技法研究提供重要的实物资料。
2022, 34(6):81-88.
摘要:
本工作以X射线计算机断层扫描(X-CT)成像技术为主要研究手段对故宫博物院藏一件景泰款掐丝珐琅器进行了结构工艺上的研究,结合X射线荧光光谱仪的元素分析和拉曼光谱仪的特征拉曼光谱佐证,发现此件珐琅器不同部位如口沿、耳部、颈部、腹部、底足均来自不同的器物。结果显示釉层厚度、釉料颜色、结构关系以及元素成分含量趋势之间的对应关系可互相验证并吻合,明确了此件珐琅器为后期拼配的改制器。本工作应用X-CT成像技术和X射线荧光(XRF)光谱技术对景泰款珐琅器的研究结果科学化、可视化地证实了以前专家学者靠观测得出的推论。
本工作以X射线计算机断层扫描(X-CT)成像技术为主要研究手段对故宫博物院藏一件景泰款掐丝珐琅器进行了结构工艺上的研究,结合X射线荧光光谱仪的元素分析和拉曼光谱仪的特征拉曼光谱佐证,发现此件珐琅器不同部位如口沿、耳部、颈部、腹部、底足均来自不同的器物。结果显示釉层厚度、釉料颜色、结构关系以及元素成分含量趋势之间的对应关系可互相验证并吻合,明确了此件珐琅器为后期拼配的改制器。本工作应用X-CT成像技术和X射线荧光(XRF)光谱技术对景泰款珐琅器的研究结果科学化、可视化地证实了以前专家学者靠观测得出的推论。
2022, 34(6):89-96.
摘要:
对漆器文物的内在结构及表面漆层的观察分析,是研究文物病害形成原因和传统制作工艺的重要途径。通过X射线成像技术,可在不损伤文物的情况下,观察文物内在的纹理结构,分析其原工艺制作方法。故本研究通过对文物X射线图像进行解析,分析金漆漆盒的胎体结构和文物的伤况成因,并对比文献记载中漆器胎底制作的差异性,尝试通过重构3D模型图片的方式直观展现文物木胎结构。研究漆器制作工艺和表层病害,有利于分析漆器文物制作工艺对文物病害的影响。相关的研究成果在日后文物保护中可以有针对性地用于分析文物伤况并制定科学严谨的修复方案,还可为以后的文物研究和工艺分析提供资料。
对漆器文物的内在结构及表面漆层的观察分析,是研究文物病害形成原因和传统制作工艺的重要途径。通过X射线成像技术,可在不损伤文物的情况下,观察文物内在的纹理结构,分析其原工艺制作方法。故本研究通过对文物X射线图像进行解析,分析金漆漆盒的胎体结构和文物的伤况成因,并对比文献记载中漆器胎底制作的差异性,尝试通过重构3D模型图片的方式直观展现文物木胎结构。研究漆器制作工艺和表层病害,有利于分析漆器文物制作工艺对文物病害的影响。相关的研究成果在日后文物保护中可以有针对性地用于分析文物伤况并制定科学严谨的修复方案,还可为以后的文物研究和工艺分析提供资料。
2022, 34(6):97-104.
摘要:
辽宁省义县奉国寺是我国现存三大辽代寺院之一,其大雄殿内的彩绘泥塑群是辽代泥塑的代表,具有一千多年的历史。目前,这批泥塑出现了倾斜、泥层开裂、木骨架外露等问题,亟待保护修复。本研究通过X射线照相检测,获得了泥塑的内部结构、病害发育和修复痕迹等信息,这些信息对于泥塑的保护修复工作具有重要的参考价值。另外,还对比了胶片成像和计算机X射线成像系统成像两种方式的优缺点,讨论了泥塑X射线照相检测影响因素,研究结果对于其他文物的X射线照相检测具有一定参考价值。
辽宁省义县奉国寺是我国现存三大辽代寺院之一,其大雄殿内的彩绘泥塑群是辽代泥塑的代表,具有一千多年的历史。目前,这批泥塑出现了倾斜、泥层开裂、木骨架外露等问题,亟待保护修复。本研究通过X射线照相检测,获得了泥塑的内部结构、病害发育和修复痕迹等信息,这些信息对于泥塑的保护修复工作具有重要的参考价值。另外,还对比了胶片成像和计算机X射线成像系统成像两种方式的优缺点,讨论了泥塑X射线照相检测影响因素,研究结果对于其他文物的X射线照相检测具有一定参考价值。
2022, 34(6):105-114.
摘要:
战国秦汉时期是中国古代生铁与生铁制钢技术体系的发端与形成期,制铁耐火材料为发达的生铁与生铁制钢技术体系提供了结构、化学、热性能上的技术保障,具有重要的作用。但目前制铁耐火材料的研究较少,影响了对中国古代钢铁技术的全面认识。本研究对战国秦汉时期出土的制铁耐火材料开展了文献、田野考察和矿相分析,科学认知其微观结构,认为战国秦汉时期制铁耐火材料以黏土质材料为主,使用了砂质材料,但尚未出现砂泥混合质材料。同时,炉壁、铸铁范、鼓风管之间的矿物显微组织和含量差异较大,表明战国秦汉时期工匠已能根据性能需求的不同制作不同的耐火材料用于不同的制铁生产环节。
战国秦汉时期是中国古代生铁与生铁制钢技术体系的发端与形成期,制铁耐火材料为发达的生铁与生铁制钢技术体系提供了结构、化学、热性能上的技术保障,具有重要的作用。但目前制铁耐火材料的研究较少,影响了对中国古代钢铁技术的全面认识。本研究对战国秦汉时期出土的制铁耐火材料开展了文献、田野考察和矿相分析,科学认知其微观结构,认为战国秦汉时期制铁耐火材料以黏土质材料为主,使用了砂质材料,但尚未出现砂泥混合质材料。同时,炉壁、铸铁范、鼓风管之间的矿物显微组织和含量差异较大,表明战国秦汉时期工匠已能根据性能需求的不同制作不同的耐火材料用于不同的制铁生产环节。
2022, 34(6):115-120.
摘要:
计算机断层成像(CT)技术具有不受工件材质限制、分辨率高等优点,可以在不损坏物体的前提下获取其三维数字化信息,因此在文物数字化领域具有广阔的应用前景和巨大的发展潜力。然而在CT扫描与图像重建过程中存在系统几何参数偏差与射线硬化等问题,会导致扫描图像质量下降、文物数字化模型的精度受限。本研究针对上述问题,提出了基于扫描数据的参数校准以及硬化校正算法,并对两件文物仿制品进行了CT扫描实验。实验结果表明,经过本研究方法处理后,扫描图像质量明显提升,重影和伪影现象得到了有效抑制,重建得到的数字化模型能清晰完整地还原文物形貌。该方法可被广泛应用于文物CT数字化工作中,有利于文物的复制、保护、展示以及文化的交流传播,具有较强的科学意义和社会经济意义。
计算机断层成像(CT)技术具有不受工件材质限制、分辨率高等优点,可以在不损坏物体的前提下获取其三维数字化信息,因此在文物数字化领域具有广阔的应用前景和巨大的发展潜力。然而在CT扫描与图像重建过程中存在系统几何参数偏差与射线硬化等问题,会导致扫描图像质量下降、文物数字化模型的精度受限。本研究针对上述问题,提出了基于扫描数据的参数校准以及硬化校正算法,并对两件文物仿制品进行了CT扫描实验。实验结果表明,经过本研究方法处理后,扫描图像质量明显提升,重影和伪影现象得到了有效抑制,重建得到的数字化模型能清晰完整地还原文物形貌。该方法可被广泛应用于文物CT数字化工作中,有利于文物的复制、保护、展示以及文化的交流传播,具有较强的科学意义和社会经济意义。
2022, 34(6):121-126.
摘要:
此研究是以石材和土壤所构成的考古遗址为主要研究对象。在确定石材和土壤的渗透性下,通过数字体积相关法(DVC)和数字图像相关法(DIC)对干湿劣化的环境条件进行定量的评估,并提出控制这种劣化发生的环境调整方法。 为了收集基本数据,通过DIC及X射线成像技术分析从湿润到干燥的过程中丰浦硅砂的位移量实验,并在实验中,使用DIC计算样品在收缩应力下的变形分布。此外,本次实验以铁粉作为示踪剂添加至样品中,并以铁粉作为参考点计算丰浦硅砂特定范围的移动量,借此评估铁粉作为示踪剂的适用性及精确性。结果表明,通过拍摄干燥前后样品的X射线图像,并用DIC进行分析可以计算出干燥前后的变形分布。在样品中添加示踪剂也被发现有助于分析样品局部区域的移动方向及移动量。因此通过此基本数据的检验,相信将来通过X射线计算机断层扫描(X-CT)及数字体积相关法(DVC)的应用,可以用来阐明反复干湿风化的劣化机制。
此研究是以石材和土壤所构成的考古遗址为主要研究对象。在确定石材和土壤的渗透性下,通过数字体积相关法(DVC)和数字图像相关法(DIC)对干湿劣化的环境条件进行定量的评估,并提出控制这种劣化发生的环境调整方法。 为了收集基本数据,通过DIC及X射线成像技术分析从湿润到干燥的过程中丰浦硅砂的位移量实验,并在实验中,使用DIC计算样品在收缩应力下的变形分布。此外,本次实验以铁粉作为示踪剂添加至样品中,并以铁粉作为参考点计算丰浦硅砂特定范围的移动量,借此评估铁粉作为示踪剂的适用性及精确性。结果表明,通过拍摄干燥前后样品的X射线图像,并用DIC进行分析可以计算出干燥前后的变形分布。在样品中添加示踪剂也被发现有助于分析样品局部区域的移动方向及移动量。因此通过此基本数据的检验,相信将来通过X射线计算机断层扫描(X-CT)及数字体积相关法(DVC)的应用,可以用来阐明反复干湿风化的劣化机制。
2022, 34(6):127-138.
摘要:
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。
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。
2022, 34(6):139-143.
摘要:
通过计算机断层扫描(CT)检测与成像分析后发现:陈璋圆壶的组成构件有26个,而非最初考古报告表述的19个,分三个部分合成；吴王僚剑的剑体腐蚀严重,剑上铭文为铸造而并非后刻；春秋青铜盘修复前的状态清晰可见。由此说明,CT技术在研究古代青铜器铸造工艺、鉴定青铜器真伪、检验保护修复技术路线等三个方面能起到关键作用。
通过计算机断层扫描(CT)检测与成像分析后发现:陈璋圆壶的组成构件有26个,而非最初考古报告表述的19个,分三个部分合成；吴王僚剑的剑体腐蚀严重,剑上铭文为铸造而并非后刻；春秋青铜盘修复前的状态清晰可见。由此说明,CT技术在研究古代青铜器铸造工艺、鉴定青铜器真伪、检验保护修复技术路线等三个方面能起到关键作用。
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