《文物保护与考古科学》是由上海博物馆主办的学术期刊,主管单位为上海市文化和旅游局(上海市广播电视局、上海市文物局)。《文物保护与考古科学》期刊以社会效益为主,充分体现文博科技的专业特色,主要报道文物科技领域中的研究、应用成果。

 

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    [摘要] (194) [HTML] (0) [PDF 4.20 M] (155)
    摘要:
    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。
    [摘要] (120) [HTML] (0) [PDF 18.14 M] (111)
    摘要:
    青铜器是金属类文物的重要组成部分,具有极高的历史价值、艺术价值和科学价值。然而由于青铜器自身材质的特性,加之受埋藏环境因素的影响,考古发掘出土的青铜器文物大多锈蚀严重。青铜器的锈蚀主要可分为有害锈和无害锈,无害锈比较稳定对青铜器文物相对无害。而“粉状锈”作为一种对青铜器危害极大的有害锈,其会使青铜器文物酥粉、糟朽,严重影响文物的保存寿命。同时粉状锈还具有一定的传播力,可在青铜器文物自身和青铜器文物间造成损害。因此,本研究首次尝试将低温等离子体技术引入青铜器粉状锈的去除研究中,通过电化学腐蚀制备表面附着粉状锈的青铜样品,并于还原气氛下对样品进行低温等离子体处理,进而通过对比处理前后青铜样品的表征数据,证明低温等离子体技术对去除粉状锈中Cl离子的有效性,以期为青铜器文物保护提供新的思路和方法。
    [摘要] (112) [HTML] (0) [PDF 6.30 M] (109)
    摘要:
    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。
    [摘要] (120) [HTML] (0) [PDF 47.19 M] (119)
    摘要:
    广州地区汉墓出土不少青铜器,但腐蚀矿化非常严重。为了研究其腐蚀机理,采用金相分析、扫描电镜-能谱分析、锈蚀产物X衍射分析、土壤pH值以及可溶盐测定等多种检测分析手段,对青铜器提取典型样品进行基体、锈蚀产物和埋藏土壤等三个方面的分析。结果表明8件样品可以分出2种材质,即铅锡青铜7件、锡青铜1件。合金铅锡配比有一定的波动,机械性能并不是最佳。基体金相组织显示,大部分样品为铸造组织。暗场可见由内向外层状分布腐蚀矿化过程。X射线衍射分析结果均为无含氯铜盐。广州埋藏环境氯离子的含量与国内其他地区比较并不低,而酸性却是最强。三元合金配比中的铅和锡相对于铜来说是阳极。金相组织树枝晶存在大量的晶间和晶界,各种不同的相之间电位存在差异。含有不少夹杂物及缩孔,化学成分的不均匀性,合金杂质电位高于基体部位,形成大量的微阴极和微阳极等等,均有利于青铜器发生电化学反应。而广州地区汉墓出土青铜器腐蚀过程,主要还是H+主导青铜器腐蚀。广州地区丰富地下水的酸性土壤环境下,充足的氧气、二氧化碳和水,促使铜离子和铅离子不断往外迁移,造成青铜器腐蚀矿化非常严重。
    摘要:
    蓬莱近海出土明清时期铁锚受海洋环境影响,表面锈蚀严重、多处见锈层剥落现象,不仅影响铁锚外观,对铁锚结构和稳定性也产生不利影响,亟待采取适宜方法和技术保护处理。为了解铁锚锈蚀情况、评估文物保存状况,本研究采用超景深三维显微镜、扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)、激光显微共聚焦拉曼光谱仪(Raman)和X射线衍射仪(XRD)分析铁锚表面锈蚀物组成、锈层结构和锈层稳定性。结果表明,部分铁锚表面锈蚀物以铁氢氧化物和铁氧化物为主,铁锚表面锈蚀物存在明显分层现象,内层致密黑色锈层主要成分为Fe3O4α-FeOOH;外层质地疏松锈层主要由α-FeOOH、β-FeOOH和α-Fe2O3等成分组成;锈层与基体剥离面存在不稳定锈γ-FeOOH。所有铁锚锈蚀样品中均检测出氯元素,可溶氯含量分布范围在0.66~35.46 mg/g,不同样品可溶氯含量差异较大。馆内保存的铁锚锈层可溶氯含量高于露天环境中铁锚锈层可溶氯含量。铁锚锈层PAI值分布在1.16~13.34,内部锈层PAI值均小于外部锈层,内部锈层稳定性应小于外部锈层。为了更好地保护这些铁锚文物,在后续保护工作中需要对含氯铁锚针对性脱氯处理;在日常工作中,需监测、调节铁锚保存状态并控制环境温湿度,避免铁锚进一步腐蚀。本研究为蓬莱铁锚的进一步保护与修复提供科学依据,对海洋出土/出水铁器保护具有重要意义。
    摘要:
    全国重点文物保护单位玉泉铁塔表面腐蚀严重,探究其腐蚀机制与腐蚀演变过程,可为其后续的保护提供技术支撑。通过分析现代铸铁室外1 300 d内和铁塔963年后大气腐蚀的表面腐蚀样成分与含量,探究了两者腐蚀层结构的分布,推导出了一个适合铸铁长周期(963年)的腐蚀模型(铁塔腐蚀模型)。采用测重与数码拍照,SEM、XRD、激光拉曼仪等测试方法,分析了铸铁和铁塔样品表面腐蚀产物形貌、成分、结构,并结合电化学阻抗谱测试两者腐蚀产物的耐蚀性。结果表明:腐蚀失重与时间符合幂指数函数;两者腐蚀产物均由Fe3O4γ-FeO(OH)、α-FeO(OH)、α-Fe2O3组成,且前期腐蚀主要在薄水膜中分散进行,后期腐蚀产物则呈现多层分布;随腐蚀时间的延长,可衡量腐蚀层保护能力的α/γ数值逐渐增大,腐蚀层的耐蚀性逐渐增强,而γ-FeO(OH)及Fe3O4含量下降,α-FeO(OH)含量上升是铸铁和铁塔腐蚀层结构转变的主要原因。
    摘要:
    流体气相膜作为一种新型室外铁器封护材料,在室外大型铁质文物封护方面有着很大的应用潜力。本工作通过试验研制出适用于大部分北方地区户外铁质文物的流体气相膜封护材料,并将其用于明清古代火炮的表面封护处理。研究结果表明,选择50A型丙烯酸树脂为主体成膜剂、L18NF为气相缓蚀剂、脂肪酸盐为防锈添加剂、12311为助剂时,该流体气相膜具有良好的封护效果。所研制流体气相膜可使用水基溶剂体系或有机溶剂体系,有机溶剂体系更适用于北方冬季室外条件。涂刷方式采用普通涂刷+哑光涂刷的复合涂刷方式,不仅具有良好的防锈效果,同时能降低封护表面的反光度。所研制流体气相膜具有易操作、易去除、不易开裂等特点,还具有良好的耐盐雾、耐湿热和耐冲击性能,可以有效地防止铁器文物表面产生锈蚀。
    摘要:
    辽宁盖州青石岭山城出土的铁器病害严重,含有大量有害锈四方纤铁矿。在铁器的碱液脱盐过程中,对浸泡液的酸碱度、氯离子浓度等数据进行了全程动态跟踪监测,依此来指导每次脱盐浸泡时间和总脱盐次数。在脱盐过程监测中发现:随着氯离子的脱除,pH值降低;尤其脱盐前期随着氯离子的大量溶出,pH值迅速降低,浸泡液在较短时间内从碱性转为酸性;为避免酸化环境对铁器的腐蚀,脱盐过程中必须要监测脱盐溶液的pH值,并及时更换新配置的溶液。总结NaOH碱液脱盐法在具体实操过程中应注意的一些事项,以达到将有害氯离子尽可能脱除,有效保护铁器的目的。在实践中验证:在脱盐次数足够、方法适当的情况下,NaOH碱液法可以达到将β-FeOOH基本完全转化,将Cl-基本全部脱除的效果。
    2024,36(6):91-102, DOI: 10.16334/j.cnki.cn31-1652/k.20230402891
    [摘要] (112) [HTML] (0) [PDF 13.54 M] (105)
    摘要:
    为探究沉船考古木材内外部位的降解特征,选择“小白礁Ⅰ号”沉船遗址出水的一件饱水考古木材样品,通过分区取样获得其剖面“外层”与“内核”部位的样品。经鉴定样品为龙脑香属(Dipterocarpus sp.)木材,并进一步采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、衰减全反射傅里叶变换红外(ATR-FTIR)和动态水蒸气吸附(DVS)等方法综合分析考古木材内外部位的降解差异。结果表明,外层木材最大含水率(MWC)高达687%,内核木材MWC为246%。外层木材所有类型细胞均降解,而内核木材部分木纤维细胞保存完好,呈现被侵蚀细菌降解的模式。SEM形貌分析显示外层木材细胞壁具多孔“海绵”结构。FTIR确定了外层木材细胞壁残余化学组分主要为木质素,而内核木材保留了部分纤维素,结合主成分分析(PCA)表明纤维素是判别外层与内核木材降解差异的特征化学组分,层次聚类分析(HCA)判定样品剖面存在降解过渡区。DVS分析发现外层木材吸湿平衡含水率高于内核木材,借助H-H模型拟合吸附等温曲线,进一步揭示外层与内核木材的水分吸附性能差异与细胞壁化学组分及孔隙结构有关。综合分析方法阐释了“小白礁Ⅰ号”沉船饱水考古木材非均一性降解特征,实现了木材内外部位保存状况的准确判定,为饱水木质文物的保护及利用积累了科学基础数据。
    2024,36(6):103-110, DOI: 10.16334/i.cnki.cn31-1652/k.20230302846
    摘要:
    蛋白胶结材料历经土壤埋藏老化,会流失明显、降解严重,氨基酸含量或多或少地发生改变,以致影响气相色谱-质谱联用法(GC-MS)对蛋白胶料的鉴定。为提高该分析方法的准确性,本研究通过模拟文物绝氧、避光、低温的考古埋藏环境,对动物胶原、蛋类和牛奶这3类常见蛋白胶料进行为期一年的土壤老化,利用GC-MS测试11种氨基酸含量变化并分析其箱式图、主成分聚类(PCA)图的分布特点。结果表明,3类胶的脯氨酸(Pro)、天冬氨酸(Asp)和谷氨酸(Glu)含量增高,丝氨酸(Ser)含量降低;猪皮胶的甘氨酸(Gly)和羟脯氨酸(Hyp),蛋类、牛奶的异亮氨酸(Ile)和苯丙氨酸(Phe)含量减少。上述变化导致3类胶的氨基酸箱式图分布、PCA图聚类位置出现一定改变,但可辨识性依旧很强。基于上述研究结果鉴定出西安郭杜唐墓壁画、彩绘陶器颜料层中存在动物胶原。该研究提高了GC-MS鉴定彩绘文物蛋白胶料的准确性,为后期探讨彩绘文物劣化机理、选择合适保护修复材料提供科学依据。
    2024,36(6):111-118, DOI: 10.16334/i.cnki.cn31-1652/k.20230903007
    [摘要] (103) [HTML] (0) [PDF 7.51 M] (100)
    摘要:
    墓葬中出土的植物编织物属于有机质文物,通常保存状况极为不佳,通过有机残留物分析确定其材质是后续保护与价值认知的基础。本研究以北白鹅墓地M1020青铜簋上附着的席状编织物为对象,通过纤维显微观察、植硅体分析、液相色谱质谱联用分析等三种方法进行检测分析,结果表明考古样品的生物来源为芦苇。将其与《礼记·丧大记》和《仪礼·既夕礼》等历史文献相对应,并与考古发掘现场的实际情况相结合,推断出该考古样品的性质是用于丧葬场合的苇席,代表着墓主人“士”阶级的身份,且处于椁盖板下棺盖板上作抵御尘土的抗席之用,在整个下葬过程中扮演过重要角色。研究结果提供了春秋早期丧葬用席的实物证据,有助于了解当时的丧葬制度,也为周王朝东迁后社会景观的复原提供了一个切入点。
    2024,36(6):119-127, DOI: 10.16334/i.cnki.cn31-1652/k.20231203124
    摘要:
    南北朝锦靿绣靴为甘肃省博物馆珍贵藏品,文物整体形制基本完整,但局部污染、残缺、糟朽病害较严重,并且呈继续劣化状态,因此制定保护修复方案,对此套纺织品文物实施了抢救性保护修复。锦靿绣靴为立体类纺织品文物,其保护修复与平面类纺织品文物相比工艺较复杂,难度较大,本研究通过对锦靿绣靴织绣工艺、纹样风格等文物价值的挖掘研究,对锦靿绣靴各类病害及成因、织物品种、染料、污染物等进行了无损检测分析,并围绕锦靿绣靴保护修复方法、修复难点处理及工艺流程等进行了细致分析与整理,为同类型立体类纺织品文物的保护修复提供了可参考的经验和范例。
    2024,36(6):128-137, DOI: 10.16334/i.cnki.cn31-1652/k.20230302839
    摘要:
    本研究采用大幅面X射线荧光扫描成像光谱仪(MA-XRF)结合三维视频显微镜和拉曼光谱仪,对金银饰铁带钩及早期修复材料进行了全面的分析检测,确定了铁带钩的材质组成、金银箔的分布位置、断裂缺失及裂隙部位等信息,还原了精美的纹饰,并确认锈蚀产物中含有γ-FeOOH和FeS2,需要进行保护处理。铁带钩早期修复材料的检测结果表明,钩首部位主要为环氧树脂+细沙+颜料,钩颈、钩钮附近、钩尾等部位应为环氧树脂+石膏+颜料,所用环氧树脂化学结构和百得环氧树脂最为接近。检测结果表明,MA-XRF作为一种较新的检测方法,在图像增强、病害情况判断、修复位置确认等方面效果显著,大幅面扫和单点采集相结合的检测方式可以实现文物信息的全面提取,为保护修复方案制定提供科学依据。
    2024,36(6):138-148, DOI: 10.16334/i.cnki.cn31-1652/k.20230502901
    摘要:
    新华日报馆系全面抗战至解放战争初期中共中央在国统区设立的出版发行机构。本次工作以重庆红岩革命历史博物馆收藏的报馆出版物为研究对象和基础资料,以超景深三维显微系统、扫描电子显微镜、X射线能谱仪及pH测定仪对纤维构成、填料种类、造纸技术及纸张酸度进行检测分析。结合相关史料,发现报馆用纸受政治经济环境、造纸工艺、用纸策略影响,兼用机制纸和手工纸:早期(1938年1月11日《新华日报》创刊至同年10月24日)多用机制白报纸;中期(1938年10月25日报馆迁渝至抗战胜利前)渐用川渝改良土纸;晚期(抗战胜利后至1947年2月报馆被封闭)继用土纸。本研究可为新华日报馆出版物及同类文物的保护利用提供参考。
    2024,36(6):149-163, DOI: 10.16334/i.cnki.cn31-1652/k.20221102754
    摘要:
    陇山以东、子午岭以西的甘肃陇东地区保存有大量砂岩石窟,受自然、人为因素的影响,石窟病害类型多样。以省级以上文物保护单位为样本,通过系统调查,将陇东地区砂岩石窟按照地貌地形特征分为泾河流域、平定川地区和六盘山地区三个区域。岩体失稳病害、水蚀病害和浅表层风化病害在研究区砂岩石窟皆有发育。泾河流域岩体失稳病害主要表现为卸荷裂隙、节理发育,存在崩塌、滑坡类边坡失稳问题,崩塌规模一般较大,大型洞窟存在洞顶塌落病害;水蚀病害水蚀病害类型多,规模大,以窟内渗水、窟内潮湿和崖面冲蚀三类病害为主;浅表层风化病害较发育,表面粉化剥落、表面泛盐、表层结壳剥落及孔洞状风化普遍存在,其次为生物病害,主要体现为微生物及地衣苔藓覆盖。平定川地区石窟岩体失稳病害主要为小块危岩体掉落及窟顶塌落病害;水蚀病害类型多、规模小,以窟内渗水、窟内潮湿、岩体潮湿、坡脚冲蚀为主;浅表层风化病害较为发育,以表面粉化剥落、风化掏蚀最为显著。六盘山地区石窟岩体失稳病害不发育,卸荷裂隙、节理数量较少,存在洞顶崩塌病害;水蚀病害相对不发育,以崖面冲蚀为主,有少量窟内渗水;浅表层风化病害发育类型少,以表层结壳剥落及表面不均匀变色两类病害最为突出。研究结果对指导该地区石窟保护研究与规划有着重要意义。
    2024,36(6):164-172, DOI: 10.16334/i.cnki.cn31-1652/k.20240103132
    摘要:
    该研究梳理和总结了上海地区先秦时期考古遗址的动物考古研究。目前,上海出土动物遗存且经过不同程度研究的遗址共有七处,动物遗存数据的再分析显示,从马家浜文化时期到马桥文化时期,上海地区先民因地制宜地利用当地环境中的野生动物资源,也小规模地饲养家猪、家犬作为肉食资源的补充。其中,在良渚文化时期,家猪饲养业稍有加强,但整体依然以野生动物资源的利用为主。上海动物资源利用的特征和历时性变化反映出了长江下游地区先秦时期先民典型的生计方式。在今后的动物考古研究中,新发现的数据及时公布、联动整个长江下游地区进行区域性讨论、同时引入更多样化的科技分析手段,将为进一步解读上海先民的动物资源利用情况、人地关系变化提供更多视角和见解。
    2024,36(6):173-183, DOI: 10.16334/i.cnki.cn31-1652/k.20231003047
    摘要:
    硅酸盐质材料是无机质文物中最重要的一类保护与修复材料,也是古建筑、古遗址保护与修复必不可少的一类材料,具有强度高、耐久性好、适应性强等特点,在可移动文物和不可移动文物的保护与修复方面获得了广泛应用。本文通过介绍六种常见天然、合成及复合硅酸盐质材料在文物保护与修复中的应用,详细讨论了硅酸盐质文物保护与修复材料的应用技术及应用案例,分析了相应的保护与修复技术实施效果,并对硅酸盐质文物保护与修复材料的发展前景进行了展望。
    2024,36(6):184-192, DOI: 10.16334/i.cnki.cn31-1652/k.20240303208
    [摘要] (138) [HTML] (0) [PDF 7.32 M] (117)
    摘要:
    作为古代纸质文物纤维组成分析方法的综述,本文介绍了纤维染色显微分析法、偏光显微分析法、电子显微分析法、热裂解气相色谱-质谱联用法、傅里叶变换红外光谱法等技术的原理、发展历程及其在古代纸质文物纤维组成分析中的优势与局限,梳理了国内外研究者使用这些方法分析古纸样品的代表性案例。在实际运用中,多种分析方法的综合运用与取长补短有助于更准确地实施纸质文物纤维组成分析工作。
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    全国第十六届科技考古学术讨论会专刊

    学术主持人:胡耀武

    第十二届古陶瓷科学技术国际讨论会专刊
    “一带一路”文物保护科技研究专刊
    文物X射线成像技术应用国际研讨会专刊
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    [摘要] (612) [HTML] (98) [PDF 34.90 M] (77776)
    摘要:
    随着无损和微损检测技术的发展,对档案所用纸张的微观分析得到了越来越多的运用。目前最常用于纸张纤维观察与检测的方法是光学显微镜染色观察法,但该方法存在对染色剂的质量有很大依赖性的局限,利用偏振光显微镜则可以在不使用染色剂的情况下,更好地从纤维形态特征的角度作出纤维种类的鉴别。通过对偏振光显微镜运用于纸张检测分析中的相关研究进行综述,发现目前该技术在纸张纤维观察方面的研究尚处于理论分析阶段,缺乏实际的应用研究。利用偏振光显微镜对一批木斯塘档案所用纸张的纤维形态和其他成分进行观察与分析,说明偏光显微法在对档案纸张纤维形态的观察与判断以及对造纸纤维与纸浆中的其他细胞、晶体等物质进行区分时的有效应用及其独特的优势。
    2020,32(6):40-44, DOI:
    [摘要] (1043) [HTML] (125) [PDF 8.55 M] (23930)
    摘要:
    山西长子崇庆寺千佛殿彩绘泥塑表面均有不同程度贴金,由于贴金表面涂层已经发生老化,颜色变成褐色,以现有的技术清理该涂层会损伤金箔。为了解决清除贴金表面原始涂层可能对金箔造成损伤的问题,在千佛殿释迦牟尼背光位置采集样品进行剖面显微分析、扫描电镜分析、红外光谱分析。结果表明原始涂层已经发生层片状卷翘脱落现象,其物质组成为生漆漆膜。根据分析结果结合现场局部试验筛选出适宜的清洗剂——NYC溶液。该溶液与涂层发生反应,将涂层溶解为液体,然后用宣纸贴在泥塑表面将液体吸收干净达到清理的目的。整个过程无外力作用,且对金箔无损伤。
    2020,32(5):135-143, DOI:
    [摘要] (530) [HTML] (280) [PDF 31.67 M] (19137)
    摘要:
    苏巴什佛寺曾是古代丝绸之路上连接中外的重要节点,对其出土遗物的研究为分析丝绸之路上中外文化的交流与融合、贸易的流通与繁荣提供重要借鉴。本工作采用X光照相、X射线荧光、超景深三维视频显微观察、X射线衍射、扫描电镜等科技分析手段,并结合相关文献,对苏巴什佛寺发现的两枚金属制品的功能进行了深入探讨,初步确定一枚样品为西突厥打戳铜币,一枚样品为仿银金属制品,表面使用了自然铝。文章的分析结果对于研究隋唐时期丝绸之路上西域诸国间的经济文化交流,以及中原与西方诸国的经济文化交流提供了重要的参考。
    2020,32(5):45-50, DOI:
    [摘要] (932) [HTML] (177) [PDF 30.38 M] (19131)
    摘要:
    为探讨锡涂陶锡皮的腐蚀机理,改善锡皮酥粉掉渣的现状,使用显微观察、X射线荧光、X射线衍射等分析方法对锡皮分析检测,确定锡皮的成分为β-锡、α-锡、二氧化锡和氧化亚锡。结合检测结果对锡皮腐蚀机理进行讨论,发现锡皮腐蚀酥粉掉渣的主要原因是温度低于13.2 ℃时,β-锡不可逆的转变为密度更小的α-锡,体积膨胀造成的。筛选锡皮加固回贴的方法,对两件锡涂陶器锡皮进行回贴处理,效果良好。针对锡涂陶的特点提出保存环境建议。
    2020,32(6):87-94, DOI:
    [摘要] (1157) [HTML] (177) [PDF 11.28 M] (19028)
    摘要:
    为了确定重庆大足大佛湾彩绘含铜、砷元素的绿色及蓝绿色颜料显色成分,应用便携式X射线荧光光谱仪(XRF)、便携式显微镜等无损调查方法,结合X射线衍射分析仪(XRD)、扫描电镜-能谱仪(SEM-EDX)、X射线光电子能谱分析仪(XPS)、显微拉曼光谱仪(RM)等分析方法,对取自大佛湾塑像的绿色及蓝绿色颜料进行调查和分析。结果表明绿色颜料显色成分为为巴黎绿,蓝绿色颜料显色成分为氯砷钠铜石[NaCaCu5(AsO4)4Cl·5H2O]。根据研究结论推断,氯砷钠铜石可能为巴黎绿的变色产物。该结果为探讨近代人工合成颜料变色机理提供了新的线索和方法。
    2020,32(6):78-86, DOI:
    [摘要] (901) [HTML] (159) [PDF 29.66 M] (18764)
    摘要:
    藏文大藏经是翻译成藏文的印度佛教原典和佛教著述的总集,具有很高的历史价值、科学价值和艺术价值。本工作利用光学显微镜观察、扫描电子显微镜与能谱法、显微激光拉曼光谱法、高效液相色谱-质谱法、微生物分离纯化培养技术、分子生物学鉴定技术和高通量测序等方法分析了一件甘肃武威市博物馆藏书写金色经文的明清时期藏文大藏经样品和两件表面附有微生物的大藏经样品。分析结果表明:金色书写材料为金银铜合金颗粒,其中金(Au)含量72.8%~75.6%,银(Ag)含量22.8%~26.0%,铜(Cu)含量1.2%~1.6%,使用的金泥纯度不高;大藏经纸张用靛青染色,并以石墨涂覆表面;纸张的pH值在7.0~7.5之间,未酸化;纸张纤维间散布有大量真菌孢子,保存期间微生物繁殖生长的分泌物是纸张粘连的主要原因之一。纯化培养及分子鉴定结果表明大藏经表面绿色霉斑为烟曲霉(Aspergillus fumigatus),高通量测序结果显示附着在大藏经表面的微生物种类包括毛壳菌属(Chaetomium sp.)、曲霉属(Aspergillus sp.)、毛霉属(Mucor sp.)和白僵菌属(Beauveria sp.)等。研究结果可为大藏经保护材料和修复技术的选择提供信息与依据,也为其揭展和防霉材料筛选提供评估数据。
    2014,26(2):115-123, DOI:
    [摘要] (7756) [HTML] (0) [PDF 10.31 M] (14728)
    摘要:
    纸质文物很容易损坏,能存留至今的不多,越是早期的越稀少,因此纸质文物非常宝贵,做好纸质文物的保护和研究具有十分重要的意义。一些常规的纸张特性分析方法往往损伤和破坏文物本身,因此需要了解无损和微损分析纸质文物的方法。这里介绍了纸的物理性能分析、纤维形态观测、纸的生产工艺推断、扫描电镜观察及其他分析方法。纸质文物的无损和微损分析方法可供文物工作者在基本不损伤和破坏纸质文物的情况下,分析该文物的特点,获取其原料组成、制造时期、生产工艺、舂捣打浆处理程度、纤维配比等信息。
    2018,30(5):1-8, DOI:
    [摘要] (5232) [HTML] (0) [PDF 18.06 M] (11001)
    摘要:
    夹砂陶是陶器中非常重要的一个品种,特别是作为炊煮器是古人生活中不可或缺的日用器具。对夹砂陶器中掺合料的研究能够反映当时夹砂陶的制作工艺,也可以用来探讨掺合料的来源以及当时手工业分工以及产品的流通等问题。为此,本研究主要利用显微共聚焦拉曼光谱分析等技术手段对河南灵宝西坡遗址出土夹砂陶器中人工分离出的掺合料进行了初步分析,讨论了其中掺合料的类别、所占比重及来源。结果表明,西坡遗址出土的红褐色夹砂陶中掺合料的矿物成分主要以长石、石英、云母为主,而对样品及砂粒的称重结果表明,一些样品所用掺合料的比重可达20%左右。同时,对该遗址出土石料的分析表明,石料的物相组成与掺合料相似。另外,结合对良渚古城遗址夹砂陶器的分析结果,提出古代夹砂陶器的掺合料很有可能一部分来自于当时石器和玉器等加工废料的论断。研究成果为今后有关陶器掺合料的研究提出了新的方法和思路,同时也为探讨古代手工业生产的专业化模式提供依据。
    2021,33(6):94-105, DOI:
    [摘要] (742) [HTML] (18) [PDF 36.75 M] (10580)
    摘要:
    青海瞿昙寺是中原地区至今保存较完整,集古建、雕刻彩绘和壁画于一体的明代早期官式建筑群。瞿昙寺瞿昙殿现存壁画约217.5 m2,是中原地区经典的明代早期藏传佛教壁画,具有珍贵的历史和学术研究价值。本研究通过显微镜(OM)、剖面分析(Cross-section)、扫描电镜-能谱(SEM-EDS)、X射线衍射(XRD)等多种分析方法,对瞿昙寺瞿昙殿壁画制作材料及工艺开展了初步调查分析。结果显示:瞿昙殿壁画以砖墙体为支撑体,地仗层由粗泥层和细泥层组成;地仗中粗细泥层含沙量不等,粗泥层含沙量约60%,细泥层含沙量较少,约为16%~25%;地仗层中总体纤维含量为3%左右;地仗土粒度级配良好,粒径多集中在1~100 μm之间;地仗中含少量硫酸钠和氯化钠;瞿昙殿壁画使用颜料主要为铅丹、朱砂、氯铜矿、副氯铜矿、石青等矿物颜料,颜料层厚度20~200 μm之间;铅丹颜料在瞿昙殿中出现“章丹打底银朱盖面”的分层应用以及铅丹变色的现象;瞿昙殿壁画中明代壁画无底色层,清代乾隆时期壁画有底色层。本次分析研究获得瞿昙殿壁画层位、地仗组成和颜料使用信息,为瞿昙殿壁画科学保护和深入研究提供重要的第一手资料。
    2018,30(5):15-23, DOI:
    [摘要] (4660) [HTML] (0) [PDF 20.04 M] (10496)
    摘要:
    为揭示五代天青瓷釉的呈色机理以及胎体的透光机理,本研究以五代耀州窑天青瓷为主要对象,分别采用EDXRF、XRD、XPS和SEM/EDS等测试方法,分析了化学组成、物相、着色元素的化学状态及微观结构对瓷釉的呈色及瓷胎透光性的影响。结果表明,天青瓷釉为复合呈色方式,釉中Fe2O3产生的化学着色作用和釉层中物理结构(残余晶体和分相液滴)对入射光的散射作用产生的结构色,或加深或淡化了呈色,且对釉面的色饱和度和乳浊度也有一定的影响。天青瓷胎的透光性主要与着色氧化物对入射光的吸收以及晶界、气泡对入射光的散射有关。低含量的Fe2O3和铁钛固溶体,大大减少了其对入射光的吸收。同时,较少的晶界也减弱了对入射光的散射。因此,天青瓷的透光性良好。
    2018,30(4):80-84, DOI:
    [摘要] (5390) [HTML] (0) [PDF 5.98 M] (9599)
    摘要:
    珂罗版印刷是书画文物主要复制方法之一。由于该方法复制书画真迹印刷品仿真程度高,满足了广大书画爱好者研究和收藏的需要,同时给书画真伪识别带来一定的难度。本工作通过视频显微镜、扫描电子显微镜、红外光谱、拉曼光谱等多种检测手段对珂罗版印刷油墨和传统书写墨迹进行研究。结果表明,珂罗版印刷油墨与传统油烟墨和墨汁在形貌、成分方面均存在一定的差异,从而对可疑书画印刷品的鉴别提供了科学依据。
    2018,30(2):20-27, DOI:
    [摘要] (4574) [HTML] (0) [PDF 12.00 M] (9506)
    摘要:
    在考古发掘现场,要将极脆弱的文物安全提取并搬迁到实验室具有一定难度,首先必须对文物进行临时加固,然后才能搬迁。近几年来,一类革命性的挥发性临时固型材料已被成功应用于发掘现场文物的提取,例如薄荷醇、环十二烷等。但是,这些材料是否能用于潮湿的考古发掘现场?它们的工作性能如何?这些问题都需要研究。为此,本研究选用薄荷醇、香豆素、乙基麦芽酚三种天然香料和环十二烷作为研究对象,从材料的工作性能、施工工艺和对文物的安全性三方面进行了定量测定,并在浙江省文物考古研究所良渚工作站进行了现场小实验。研究结果可以为考古或保护工作者在潮湿发掘现场提取脆弱文物时选择合适的临时固型材料提供参考。
    2018,30(4):26-33, DOI:
    [摘要] (4407) [HTML] (0) [PDF 20.07 M] (9441)
    摘要:
    为深入研究五种含氯铜合金腐蚀产物(氯铜矿、斜氯铜矿、羟氯铜矿、氯磷钠铜石和铜氯矾)的拉曼光谱图,进一步补充金属锈蚀物的拉曼光谱库,采集不同考古来源的铜合金上腐蚀产物的拉曼光谱,并结合扫描电镜观察了腐蚀产物的形貌特征。研究结果表明,氯铜矿、斜氯铜矿和羟氯铜矿3个同分异构体的拉曼光谱并不相同:氯铜矿和斜氯铜矿较为常见,且经常混合在一起;羟氯铜矿不稳定,非常少见,一般与其他两种混合在一起。扫描电镜观察氯铜矿主要为粒状形貌,同时也发现有葡萄状、皮壳状、钟乳状等形貌;羟氯铜矿因少见,目前只观察到板状形貌。氯磷钠铜石腐蚀产物较厚且疏松柔软,常发现于干旱地区有动物或人遗骸墓葬的出土器物上,扫描电镜观察呈花瓣形状的蓓蕾形貌。铜氯矾更为少见,笔者目前只在2件器物上发现。同时对5种腐蚀产物的形成原因进行了讨论。
    2018,30(3):94-102, DOI:
    [摘要] (3838) [HTML] (0) [PDF 8.52 M] (9271)
    摘要:
    为研究中国传统木构建筑的结构构件重要性排序问题,以江浙地区抬梁式和穿斗式两种典型的传统民居木结构类型为研究对象,基于能量方法采用构件属性改变后对结构整体应变能的单位体积改变率作为构件重要性的评价指标,运用有限元软件Ansys(16.0)开发了基于生死单元法和改变弹性模量法的构件重要性评价程序。分析结果表明,改变弹性模量法更适用于中国传统木构建筑的结构构件重要性分析。通过对抬梁式和穿斗式的单榀框架和整体框架在竖向荷载、水平地震荷载两种工况下的结构构件重要性的计算分析,得到了构件的重要性系数和排序,并提取出了抬梁式和穿斗式传统木构的关键构件。研究结果可以为确定传统木构建筑遗产在修缮施工、维护以及结构健康监测过程中需要重点关注的构件提供科学合理的理论依据。
    2018,30(4):70-79, DOI:
    [摘要] (4501) [HTML] (0) [PDF 19.96 M] (9093)
    摘要:
    我国传统木结构建筑的各构件间主要采用榫卯连接,这种节点形式在较大水平地震作用下容易出现局部拔榫、节点松脱现象,不利于结构的稳定和承载。为此针对榫卯节点的抗震性能及加固进行试验研究。依据清工部《工程做法则例》设计制作了4个足尺透榫节点试件,其中3个试件分别采用竹斜撑、角钢和碳纤维(简称CFRP)布进行加固。在改进榫卯节点拟静力试验装置的基础上完成了低周反复荷载试验,分析了对比节点和加固节点的破坏机理、承载力、延性、刚度退化、耗能和榫头拔出过程。试验结果表明,竹斜撑、角钢和CFRP布加固节点的正向峰值荷载较对比节点分别提高了92.4%、54.6%和63.0%,反向峰值荷载则分别提高了61.5%、75.7%和39.0%。对比节点和角钢加固节点初期刚度基本相同,且随转角增加出现先增大后减小的过程;竹斜撑加固和碳纤维布加固节点的初始刚度显著大于对比节点,随着转角的增加呈单调减少。此外,竹斜撑和角钢加固节点的榫头拔出长度明显小于相同转角下对比节点的榫头拔出长度,表明竹斜撑和角钢均起到了延缓榫头拔出的作用。
    2018,30(4):85-90, DOI:
    [摘要] (4178) [HTML] (0) [PDF 12.61 M] (9001)
    摘要:
    为了研究纸质文物的保存状况、原料成分、制作工艺及病害原因,特对1940年桂林版《救亡日报》进行科学的分析检测及保护修复。采用Nicolet 8700型傅里叶变换红外光谱仪分析纸张纤维的官能团结构,采用XWY-Ⅵ型纤维测量仪对纸张纤维进行观察,以鉴定其纤维的种类形态;采用VHX-1000E视频显微镜及场发射扫描电子显微镜(JSM-6700F型)对纸张样品的加工工艺及老化程度和污染物进行分析,以确定其是否加填或施胶处理。在此基础上,在修复中采用传统的装裱技术和丝网加固技术相结合,对此件文物进行保护性修复。修复后的文物解决了缺失部分的配补,皱褶部位得以平整舒展,病害得以清除,纸张的强度得以增强,恢复了文物的原貌,从而提高了文物的整体性、观赏性,为展出、研究提供了更好的史料。
    2018,30(4):1-10, DOI:
    [摘要] (4868) [HTML] (0) [PDF 13.71 M] (9000)
    摘要:
    年扬州隋炀帝萧后墓出土一组发钗(十二支),是目前考古发现隋唐时期墓主身份确定为皇后级别的一组发钗。本研究采用X光探伤技术、显微观察、扫描电镜能谱、显微红外光谱等多种现代分析手段对萧后发钗进行了检测分析,成功揭示了钗的纹饰特点、结构特征、材料属性和加工工艺等,为考古学、技术史、艺术史等深入研究提供了诸多科学依据。
    2018,30(4):60-69, DOI:
    [摘要] (4036) [HTML] (0) [PDF 31.37 M] (8975)
    摘要:
    为了研究首都博物馆乾隆御制碑病害及保存状况,采用数码相机、非金属超声波检测仪、胶带结合力测试条、便携式色差计、便携式视频显微镜等多种无损或微损检测手段,对石碑风化程度、碑体表面裂隙发育情况、石碑表面污染与变色等进行了现场、无损/微损检测与评估。检测结果表明,乾隆御制碑存在的主要表层病害为污染与变色,石碑表面部分位置轻微结壳、结垢、溶蚀与裂隙发育,石碑整体风化不严重,保存状况较好。检测结果可为后续保护提供依据。
    2018,30(4):99-103, DOI:
    [摘要] (4390) [HTML] (0) [PDF 5.44 M] (8692)
    摘要:
    志丹苑元代水闸遗址中处于潮湿环境条件下的木构件经IPBC(碘代丙炔基氨基甲酸酯Iodopropy-nyl Butyl Carbamate)处理已有8年,2012年时测得其细菌总量及真菌总量比2007年分别减少89.25%和55.56%,且木构件中微生物主要类群也在变化。可近年发现IPBC药物的药效在缩短,为了更加有效地治理志丹苑元代水闸遗址饱水木构件上生长的霉菌,对遗址木构件霉菌种类再次进行调查,并对防霉剂IPBC抑菌性能进行再评估。本研究从遗址木构件中分离到8类高丰度霉菌,通过菌落形态特征、培养特性和DNA-ITS序列分析等方法进行菌种的鉴定,发现种类与前几次有明显不同。例如,本次在遗址广泛分布着的一种盘菌科下未分类的菌及绿色木霉都是前几次未曾发现过的。用滤纸片抑菌圈法对这些菌进行IPBC抑菌试验。分析结果发现,木质文物霉菌的防治药物有待升级。
    2019,31(2):14-21, DOI:
    [摘要] (3165) [HTML] (0) [PDF 5.25 M] (8535)
    摘要:
    针对考古出土的彩绘陶存在脆弱易毁、难以保存的问题,选择明胶和水性氟碳作为潮湿彩绘陶片的加固材料,采用不同浓度的加固材料对4种颜色彩绘陶片进行加固,并对加固前后的强度、色差以及光泽度进行检测和对比,结果表明较为理想的浓度选择为明胶在1%左右,水性氟碳浓度在20%左右。同时,对有底层和无底层两种类型的彩绘陶片进行加固对比实验,发现经明胶加固及老化后,有底层试样的色差和光泽度变化比无底层试样小;经水性氟碳加固后,有底层试样的色差和光泽度变化比无底层试样小,但老化后,则相反。在实践应用时,选用这两种材料对盱眙出土的一组潮湿彩绘陶进行了抢救性加固保护,都取得理想的效果。

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