春秋战国楚青铜箭镞的锈蚀机理研究
中国青铜箭镞形态演变简述
中国青铜箭镞形态演变简述up部分自藏古箭簇up最近从某渠道收集到一批青铜箭镞,心血来潮想写一下其演变简史,因为自己最近也是正在研究,难免有纰漏之处,欢迎大佬斧正。
ヾ(≧∪≦*)ノ〃(多图预警!)将军百战挽角弓,戍国保疆猎西风旧时英雄今不在,唯留残矢诉肠忠———————————————————————————作为冷兵器时代几乎唯一的单兵远程兵器,弓弩的重要性不言而喻。
最初的箭只是削尖的树枝或竹子,后来用石块或骨、贝作箭镞,安在箭杆头部。
红山文化骨镞为保持飞行方向,后来又在箭杆尾郡装上羽毛(箭羽)。
铜铁出现后,箭镞改用铜铁制造,种类也随之增多,据说有41种之多。
现代遗留下来的青铜箭镞多为汉代以前,因为西汉炼铁术发明后,铁器大量应用于生产,以逐步取代了青铜器,但其形制历代基本相同,所不同的是。
根据用途,箭杆的长度和箭镞的长短、大小以及式样有所区别。
一般叫做矢锋,汉代时叫做镞或镝。
镞的形制趋向多样化,有两翼、三翼、三棱、四棱、扁叶等。
青铜制的箭镞最早出现在商朝时期,河南省偃师县二里头遗址中最先出土了商朝早期的青铜镞。
在该遗址中其实不止出土了青铜镞,还有大量的石制、骨制镞(甚至还以人骨为材料),这说明在那个青铜还稀缺的年代,青铜镞并没有普及,但是初级两翼型箭镞的形态已经出现了。
比较明显的特点是中间高高隆起的脊和两侧的长长的后锋,这样的设计适合于撕裂肉体,给敌人造成更大的创伤面。
但是这种箭镞也有不足之处,它在遇到撞击硬物时,前锋极容易折断,故而破甲能力弱。
商周时期两翼箭簇初始形态在商和西周时期,中原之外某些地区也出现了其他形态的箭镞,如中国北方地区的叶式箭镞、吴越地区的特色箭镞等。
叶式箭镞吴越镂空大箭镞到了春秋时代之前,西周的两翼式箭镞已经获得了极大的发展,形制上与初期两翼箭镞有了好多不同西周时期两翼箭镞可以从图中看出来,翼面发生了重大的变化。
从三角翼变为条状翼,并逐渐加长,翼面内侧向内逐渐凹进,双刃有一定的弧度,呈现一定的流线型。
青铜器锈蚀机理的探究
青铜器锈蚀机理的探究青铜器是中国古代非常重要的文化遗产之一,具有很高的历史和文化价值。
然而,随着时间推移,青铜器的表面逐渐出现了锈蚀现象,损失了它们的原貌。
因此,探究青铜器锈蚀的机理对保护和修复青铜器至关重要。
1. 青铜锈蚀机理青铜是由铜和锡组成的金属合金,其中铜的含量大约在70-90%,锡的含量在10-30%之间。
若青铜器的表面长期暴露在空气中,则表面将与空气中的氧气反应,导致表面产生氧化铜膜。
这种氧化铜膜是一种保护层,能防止继续氧化。
由于青铜制造的青铜器中含有微量的铁、镍和锌等杂质,这些杂质在氧气和水的存在下容易形成棕色的氢氧化锈,使青铜器表面产生缺陷。
青铜器受到酸、碱、盐等腐蚀剂的影响而产生锈蚀,这些腐蚀剂一般分为以下四种类型:1.1 酸性腐蚀酸性环境下,青铜器表面的氧化层会被腐蚀成铜离子和氧化物。
这是因为当青铜表面出现细微的腐蚀点后,这些腐蚀点作为阳极,使周围的青铜器成为了阴极。
在此情况下,水中的氧气被还原成水分子而释放出电子,这些电子在阳极被吸收,氧化成水的同时,释放出铜离子作为阴极反应。
当青铜器表面有盐分时,其也容易受到盐腐蚀的影响。
盐分可与青铜器中的表面氧离子结合成为一种酸或碱,直接腐蚀青铜器表面。
此外,盐还可以导致青铜器中的铜离子被释放出来,与氧化物反应,从而产生新的锈蚀。
在青铜器表面会生长微生物,这些微生物可形成一种称为生物膜的物质,在青铜器表面形成一个微生物居住区。
这些微生物会在它们代谢过程中排放出腐蚀物质,而且这些物质也会在这个生物居住区内,形成一个氧化还原反应。
2. 青铜器锈蚀防护为了保护青铜器,延长其使用寿命,应该采取适当的方法来防止其锈蚀。
以下是一些常见的防腐措施:2.1 控制湿度和气氛青铜器应该保持在干燥的环境下,需要放置在通风良好的地方,在潮湿的条件下,青铜器表面会与空气中的水和氧气反应,容易形成氢氧化锈,加快青铜器的腐蚀。
同时避免青铜器与其他材料接触,以减少氧化反应的机会。
铁器文物锈蚀分析及保护的研究综述
铁器文物锈蚀分析及保护的研究综述作者:赵倩卉来源:《兰台内外》2022年第01期摘要:中国是一个历史悠久的国度,有着璀璨的文明。
铁器继青铜器之后出现,它的出现标志着人类社会生产力的发展和进步,在一定程度上见证了中华民族几千年的文明。
一些铁器在出土时锈蚀严重、器物极易破碎,特别是铁器锈蚀的形成和延展是铁器文物寿命的最大威胁。
这个问题非常严峻,铁器文物的一些锈蚀能够使铁器文物质地改变、比重减轻、结构疏松、失去原有韧性和硬度,严重时会发生酥解,其蔓延的趋势很难控制,这样会使铁器文物彻底毁灭和消失。
为了控制或根治铁器文物锈蚀这一顽症,国内外学者进行了广泛的研究。
因此,弄清其生成机理对文物保护工作有着重要意义。
当然,如何保护铁器不受有害锈的危害或减缓有害锈的侵蚀也是文物保护工作中的重要内容之一,本文致力于對前人的研究成果加以综合性概述。
关键词:铁器;锈蚀;腐蚀;保护;环境铁器的出现是人类历史上划时代的进步。
中国目前已知的最早冶炼铁器为三门峡地区出土的虢国玉柄铁剑,年代为公元前800年。
从发现之时,研究和保护工作随即展开。
铁器的保护主要是维持器物原型和确保铁质的稳定性。
铁器文物表面出现的锈蚀是铁器文物受到不同程度腐蚀破坏而形成的产物。
有的器物锈蚀严重,表面布满粉状锈或黄色、土色、褐色、黄褐色锈蚀物,器物表面出现密集度不同的锈坑和锈块,锈层脱落现象比较严重;有的锈蚀可以增加铁器文物的艺术价值,但是有些覆盖在器物表面的锈蚀会掩盖了铁器的纹饰、颜色等,甚至有的锈蚀能够使铁器文物酥粉,从而使其寿命缩短。
这样会严重影响器物的重量、器型、质地及纹饰、铭文等;有的锈蚀还会造成器物的粘连,如三门峡渑池火车站出土的窖藏铁器中,有1100多件犁铧冠,由于锈蚀严重,出现了有两三件粘连在一起,最多有6件犁铧冠粘连在一起的情况,这样不能准确测量每件器物的重量、銎口深、插口宽及刃角度等数据,不利于专家学者对器物的进一步研究;有的器物出土时锈蚀严重,器形变形,无法判断,或者铭文模糊不清,无法判断是正写铭文还是反写铭文、铭文属于铸印文还是刻画文,或者器物范线不明显,无法根据现有器物判断出器物冶炼铸造时的场景。
《湖北地区楚墓出土青铜剑研究》
《湖北地区楚墓出土青铜剑研究》一、引言湖北地区作为中国历史悠久的文化重镇,楚墓的发掘与研究一直是考古学界的热点。
其中,青铜剑作为楚文化中具有代表性的文物,其出土数量众多且种类丰富。
本文将就湖北地区楚墓出土的青铜剑进行深入研究,探讨其制作工艺、文化内涵及历史价值。
二、青铜剑的发现与分布在湖北地区的楚墓中,青铜剑的发现颇为丰富。
主要分布在随州、荆州、襄阳等楚文化较为集中的地区。
这些青铜剑在墓葬中的分布,大多位于墓主人身旁或主室之内,表明其在中国古代社会中具有重要的象征意义。
三、青铜剑的制作工艺湖北地区楚墓出土的青铜剑,制作工艺精湛,充分体现了古代工匠的智慧和技艺。
其制作过程包括选材、冶铸、锻造、磨砺等多个环节。
选材上,工匠们选用优质的青铜材料,经过冶铸后形成剑身和剑柄。
锻造过程中,通过反复加热、锤打,使剑身达到坚硬而锋利的程度。
磨砺环节则是为了提高剑身的光洁度和锋利度。
四、青铜剑的形制与纹饰湖北地区楚墓出土的青铜剑形制多样,剑身多为窄长型,剑柄则有圆形、扁形等多种形式。
剑身上的纹饰丰富,常见的有云雷纹、龙凤纹、几何图案等。
这些纹饰不仅具有装饰作用,还反映了当时人们的审美观念和文化传统。
五、青铜剑的文化内涵与历史价值青铜剑作为楚文化的代表性文物,具有丰富的文化内涵和历史价值。
首先,青铜剑的出土为研究楚文化的军事、礼仪、审美等方面提供了宝贵的实物资料。
其次,青铜剑的制作工艺和技术水平,反映了当时社会生产力的发展水平。
此外,青铜剑上的纹饰和形制,还为我们揭示了当时人们的宗教信仰、审美观念和生活方式。
六、结论通过对湖北地区楚墓出土的青铜剑进行深入研究,我们不难发现其在制作工艺、文化内涵和历史价值方面具有极高的研究价值。
这些青铜剑不仅是我们了解楚文化的重要载体,也是研究中国古代军事、礼仪、审美等方面的宝贵资料。
此外,这些青铜剑的出土还为我们揭示了古代社会的生产力发展水平、宗教信仰和审美观念等方面的情况。
在今后的研究中,我们应进一步加强对湖北地区楚墓出土青铜剑的研究,以期为揭示楚文化的面貌和古代社会的发展状况提供更多的实物资料和理论依据。
青铜器锈蚀机理的探究
青铜器锈蚀机理的探究青铜器是我国古代的重要文物之一,它们具有较高的艺术价值和历史价值。
然而,由于青铜器所处的环境和时间的影响,它们往往会出现不同程度的锈蚀现象。
这些锈蚀现象不仅破坏了青铜器的美观性和完整性,而且对青铜器的保护和保存也带来了挑战。
因此,研究青铜器锈蚀机理对于青铜器的保护和修复具有重要意义。
青铜器锈蚀的机理主要有三个方面:青铜化学成分、环境因素以及水分。
青铜器的化学成分是决定其锈蚀机理的重要因素之一。
青铜器主要是铜和锡混合而成,其中铜的含量大于90%。
铜具有易氧化的性质,容易与锡形成氧化物,形成表面的盐类,从而导致青铜器表面的锈蚀。
同时,青铜器中还含有少量的铅、铁、锑等杂质,这些元素在青铜器的锈蚀过程中也发挥了重要作用。
环境因素也是青铜器锈蚀的重要影响因素之一。
环境中的氧气、二氧化碳、水分和浓度大的氯离子等,都可能导致青铜器的锈蚀。
当青铜器表面某些区域的氯离子浓度较高时,会形成一个近似于电池的体系,刺激青铜器表面的金属元素高度活泼地迁移和氧化,形成熟悉的绿锈或蓝绿锈。
水分是影响青铜器锈蚀的最根本因素之一。
水分的存在能够促进青铜器表面的化学反应速率,形成一系列的氢氧化物、碳酸盐、氯化物等物质,从而加速青铜器的锈蚀速度。
此外,天然水源中的盐类离子也能够使青铜器慢慢地被海水或河流等水源中的盐腐蚀。
为了保护青铜器,采取措施采取针对以上因素针对性的措施。
例如,可以通过将青铜器放置在干燥的环境中来降低其与水分接触的频率和时间;可以使用吸湿剂来减少周围环境中的水分;可以采取包裹金属纤维的几种方式来保持气氛中的氧气和水分的稳定程度,从而减缓青铜器的锈蚀速度;可以采用电化学方法来去除青铜器表面上已经形成的锈蚀物质。
此外,也可以通过加强环境保护措施来防止环境因素持续地破坏青铜器。
历史趣谈青铜剑千年不锈之谜地下沉睡多年光亮如新
如对您有帮助,可购买打赏,谢谢青铜剑千年不锈之谜地下沉睡多年光亮如新
导语:秦始皇兵马俑,作为“世界第八大奇迹”,是二十世纪最伟大考古发现之一!随同兵马俑一道,同时出土一批青铜剑,剑身光亮平滑,刃部磨纹细腻
秦始皇兵马俑,作为“世界第八大奇迹”,是二十世纪最伟大考古发现之一!随同兵马俑一道,同时出土一批青铜剑,剑身光亮平滑,刃部磨纹细腻,地下沉睡两千多年,光亮如新,锋利无比。
无独有偶,考古队在挖掘春秋古墓时,意外发现一把越王勾践剑,做工精细,削铁如泥,两大考古发现立即传遍大江南北,更大奇迹还在后面,经过科研人员检测,宝剑锋面有一层铬盐化合物,此为千年不锈之故。
这一发现轰动世界,因为这种铬盐氧化处理方法,是近代先进工艺,德国在1937年,美国在1950年先后发明并申请专利。
众所周知,铬是一种稀有金属,熔点高达4000摄氏度,提取甚为不易。
现代科学发明,竟然出现在公元前两百多年前?又有谁能想象,秦始皇手中之剑,竟然是现代科学结晶?层层谜团,孰是孰非,只能成为千古之谜。
古墓“长明灯”,最早见于神话传说,据说不熄之火是天宫之火,是普罗木修斯把它偷偷带回人间。
在世界各地,盗墓者费尽心机,到古墓窃取珠宝,古墓往往与世隔绝,宝物历经千年,依然完好如初。
按照常理,古墓终年不见天日,本应伸手不见五指,但在一些古墓拱顶挂着“长明灯”,阴光很是逼人,令人毛骨悚然。
如此神奇之灯,为何长明千年不灭?为何无氧依然燃烧?
能量从何而来?若是油灯,千年不灭,燃料如何供给?显然不是人力所为;若是电灯,灯碗液体可能是用来导电之汞,问题是电能如何产
生活常识分享。
青铜器锈蚀机理的探究
另外我们将铜在器皿中的反应过程视为简单基元反应
过程.建立简单基元反应的微分方程组:
dc(Cu2
(OH dt
)2 CO3)=
K1 ������c (Cu)2 ������c(O2 )������
E
c(CO2 )������c( H2O )-K2������e-KbT ������c(Cu2 (OH )2 CO3 )
查阅资 料 得 知,青 铜 器 在 自 然 环 境 下 易 受 到 水、 气、酸、碱、微生物等综合作用,发 生 一 系 列 的 反 应 受 到 腐蚀侵害.在 多 种 因 素 作 用 下,在 它 表 面 易 产 生 绿 色 锈 蚀Cu2 (OH )2CO3 ,蓝 色 锈 蚀CuSO4������5H2O,红 色 锈 蚀 Cu2O,黑 色 锈 蚀 CuO ,其 余 还 会 出 现 SnO2,PbO 的 腐蚀.而其中对青铜器影响最大的就是铜绿的锈蚀和 氧化铜的黑色锈蚀.虽然一些历史学者普遍认为铜绿 质地致密比较稳定,它可阻 止 金 属 和 氧 气 之 间 的 接 触, 防止青铜器被 其 他 因 素 进 一 步 腐 蚀,通 常 被 认 为 是 无 害锈.但是它依然不 可 避 免 会 对 青 铜 器 表 面 的 光 泽、 纹理、饰 刻 产 生 破 坏 作 用. 再 者,青 铜 器 多 出 土 于 地 宫,有充足的二氧化碳与氧 气 和 水,这 是 铜 绿 形 成 的 良 好 条 件 ,也 使 它 成 为 锈 蚀 的 主 要 因 素 .(3)来自dc(CuO ) dt
E
= 2������K2������e-KbT ������c(Cu2
(OH
)2 CO3 )
(4)
dc(dHt2O)= -K1 ������c (Cu)2 ������c(O2 )������c(CO2 )������
由一件战国时期青铜三翼镞谈镞的发展
由一件战国时期青铜三翼镞谈镞的发展作者:周巧燕吴歌来源:《理财·收藏版》2019年第04期河南博物院现藏一件出土于辉县琉璃阁甲乙墓甲墓东北隅战国时期的青铜三翼镞。
镞是由弓箭发展而来,随着技术和设计的不断改进,除了礼仪用之外,箭镞的形制趋于简约,那些不利飞行的设计得到改进,那些不合理的因素被取消。
从体形较大、两翼较宽,并有长而锋利的倒刺,到最后形体变细长,不再过多地注重宽翼和倒刺,而更注重射程及穿透力。
这些设计也反映了我国战国时期,青铜箭镞的制造技术得到了快速发展。
青铜镞(Zu)作为古代的一种常见兵器,不论是在中原地区,还是在其他地域,甚至在整个青铜时代,青铜镞都是其发展历史中不可缺少的重要兵器。
镞,俗称“箭头”,是箭铤(ting)前端最具杀伤力的部分。
由尖锐的锋和张开的两翼以及脊和铤组成。
由于矢镞器形的特殊,所以它全身的各部分都有专名:前湍的尖头称为“前锋”,而两边则称为“翼”,翼上的锐利部分称为“刃”,翼下垂的刺称为“后锋”,后锋与脊相连处称为“本”,中间为“脊”,脊后端与铤连接处叫“关”,关后端的圆棍为“挺”。
河南博物院现藏一件1936年出土于辉县琉璃阁甲乙墓甲墓东北隅战国时期的青铜三翼镞,其残长5.1厘米,前锋尖锐,截面呈三角形,有后锋,有三翼,且分别外张翼后三分之二为镂空状,翼尾有波浪形细支撑与关相连。
这种箭镞的设计形式,不仅增强了箭的整体稳定性,也使箭在飞行过程中受到的空气阻力变得更为均匀;而三翼之间形成的夹角则与血槽有着同样的功能,使三翼镞的杀伤力、穿透力大大增强,作为武器的物质更加明显。
众所周知,我国战国时期,随着战争逐渐增多,士兵在战斗中的防护措施不断加强,牛皮甲在经过油浸等多道工序制作后,变得十分坚韧,一般的双翼镞已经很难将其穿透。
于是,三棱镞便顺时而生,其镞身呈三角形,但无外伸之翼。
增加三翼之后,三棱变为三翼,三棱镞脊上三条棱变成刃,镞体形状近似流线型,边棱的益线不仅使箭在飞行时阻力更小,方向性更好,而且也具有更强的杀伤性能。
青铜器锈蚀机理的探究
青铜器锈蚀机理的探究青铜器是古代文化遗产中的珍贵文物,它们承载着古代文明的传承和发展,具有极高的历史和艺术价值。
由于青铜器的材质特性以及历经数千年的风雨侵蚀,青铜器上常常出现各种锈蚀现象。
为了更好地保护青铜器,探究青铜器锈蚀机理至关重要。
本文将围绕青铜器锈蚀机理展开探究,以期提供保护和修复青铜器的理论依据。
一、青铜器的材质特性青铜器是由铜和锡合金构成的,其主要成分是铜(Cu)和锡(Sn),其次还包括少量的铅(Pb)、锌(Zn)、铁(Fe)等杂质。
这种合金具有较高的硬度和抗腐蚀性,适合用于制作器物。
由于青铜器的材料成分复杂、多样,使得它在不同环境中容易遭受氧化、腐蚀等现象。
特别是在潮湿的环境中,青铜器更容易发生锈蚀现象。
二、青铜器锈蚀的化学反应青铜器锈蚀的化学反应主要包括氧化、还原和离子交换三个过程。
当青铜器表面发生氧化反应时,产生的氧化物会形成一层薄薄的氧化物膜,这层氧化物膜对青铜器表面起到一定的保护作用。
当环境中的湿气和酸性气体增多时,这层氧化物膜就容易发生破裂、剥落,使得青铜器面临更大的腐蚀风险。
青铜器表面的离子交换也是导致锈蚀的重要因素。
当青铜器表面存在硫化物、氯化物等有害离子时,它们易与青铜器表面的金属离子互相交换,形成新的化合物,加速锈蚀的发生。
三、青铜器锈蚀的环境因素青铜器的锈蚀程度受多种环境因素的影响。
潮湿的环境是青铜器锈蚀的主要原因之一。
湿气中的水分会使青铜器表面的氧化物层变脆,易于破裂,还会使得大气中的氧气和水分更容易进入青铜器内部,加速其氧化腐蚀。
大气中的酸雨、工业排放的有害气体也会对青铜器的锈蚀产生不利影响。
酸性气体容易与青铜器表面的氧化物发生反应,加速氧化腐蚀的发生。
青铜器的保存条件、保管方式、周围环境的温度、湿度等因素也会对青铜器的锈蚀速度产生影响。
四、青铜器的锈蚀防护与修复为了保护青铜器,减缓其锈蚀速度,需采取相应的防护措施。
首先是对青铜器进行定期的清洁和保护工作,保持其表面的清洁、干燥。
关于青铜文物深层有害锈形成与转化的分析研究
关于青铜文物深层有害锈形成与转化的分析研究陈淑英;张然;王辇;柳敏【期刊名称】《文物保护与考古科学》【年(卷),期】2014(026)003【摘要】为了长久保存馆藏青铜文物,有效转化深层有害锈氯化亚铜,以仿古青铜试样为对象,应用循环伏安法、恒电位极化法等电化学实验来研究青铜在模拟中性土壤介质溶液中的电化学行为,应用X-射线衍射(XRD)、共聚焦激光Raman显微分析检测其腐蚀产物的主要物相.结果表明,氧化过程是生成有害锈氯化亚铜的反应,还原过程是氯化亚铜还原成铜的反应.运用扫描电子显微镜和能谱仪(SEM-EDS)进行形貌观察和微区腐蚀产物成分分析.对氯化亚铜在不同湿度环境下的变化进行了跟踪观察.由此,为除去青铜文物深层有害锈氯化亚铜所做的一系列探讨将在博物馆藏品保护方面具有一定应用价值.【总页数】12页(P47-58)【作者】陈淑英;张然;王辇;柳敏【作者单位】金属文物保护国家文物局重点科研基地,中国国家博物馆,北京100006;金属文物保护国家文物局重点科研基地,中国国家博物馆,北京100006;金属文物保护国家文物局重点科研基地,中国国家博物馆,北京100006;金属文物保护国家文物局重点科研基地,中国国家博物馆,北京100006【正文语种】中文【中图分类】K876.41【相关文献】1.青铜文物锈蚀机理及有害锈转化剂研究 [J], 廖原2.带锈青铜文物材料在环境模拟介质中的电化学腐蚀行为 [J], 柏舸;闫莹;周浩;吴来明;林颖;郝玉;蔡兰坤3.处理青铜器有害锈的一种新方法 [J], 祝鸿范;周庚余;陈萍4.模拟青铜文物粉状锈表面的超疏水制备及表征 [J], 伍思敏;闫莹;白钟庆;周浩;吴来明;林颖;蔡兰坤5.带锈青铜文物材料在环境模拟介质中的腐蚀发展行为 [J], 林颖;闫莹;吴雪威;伍思敏;周浩;吴来明;蔡兰坤因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
试论秦汉箭镞演变
试论秦汉箭镞演变
赵小雨
【期刊名称】《文物鉴定与鉴赏》
【年(卷),期】2024()4
【摘要】箭镞作为中国古代远射兵器的一种,有着悠久的发展演变历程。
在秦汉时期箭镞发生了重要变化,其突出表现是材质由多样趋向统一,由铜制为主,骨质、石质少量向铁制转变;箭镞形制更加多样,并出现了形制丰富的异形镞;箭镞在这一时期的发展演变受铁器的普及和广泛应用以及兵器的发展进步等多种因素共同影响。
【总页数】5页(P121-125)
【作者】赵小雨
【作者单位】河南省文物考古研究院
【正文语种】中文
【中图分类】K87
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青铜器锈蚀机理的探究
青铜器锈蚀机理的探究青铜器是中国古代文明中的重要工艺产品,它不仅体现了古代冶炼技术的高超,还承载了古代人们的文化情感和历史记忆。
随着时间的推移,青铜器表面往往会出现锈蚀现象,导致其光泽丧失,甚至损坏器物本身。
那么,青铜器的锈蚀机理是什么呢?本文将对青铜器锈蚀的机理进行探究,希望能够加深人们对青铜器保存与保护的认识。
我们需要了解一下什么是青铜器。
青铜器是指以铜为基本成分,添加了少量的锡和其他金属元素,经过冶炼、浇铸、琢磨、铸造等工艺制成的器物。
青铜器主要包括青铜器皿、青铜乐器、青铜兵器等,是古代社会生产生活的重要用具和物品。
青铜器的制作工艺非常复杂,需要经过多道工序,包括矿石选矿、炼铜、配料掺和、浇铸成形、打磨装饰等,因此具有很高的历史和艺术价值。
青铜器的锈蚀主要是由于其主要成分铜在氧气、水和其他化学物质的作用下发生了化学反应,形成了各种氧化物和盐类物质,导致器物表面的沟壑和损伤,最终破坏了器物的外观和结构。
青铜器锈蚀的机理可以分为自然腐蚀和人为腐蚀两种类型。
自然腐蚀是指青铜器在自然环境中长期暴露于空气、阳光、雨水、土壤等自然条件下,受到空气中含氧物质、水蒸气、二氧化碳、酸雨等化学物质的侵蚀作用,导致器物表面逐渐生长出一层褐色的氧化物、碳酸盐等物质,最终形成锈层。
随着时间的推移,这些锈层堵塞了铜材表面的氧化物透入,形成了一种保护膜,但同时也使青铜器的质地变得脆弱,易于脱落和损伤。
人为腐蚀是指青铜器在人为操作和管理不当的情况下,受到了化学腐蚀剂、酸性溶液、高温、潮湿等因素的侵害,导致器物表面产生变质、掉漆、失去原有的金属光泽等现象。
这种腐蚀往往是由于保管条件不当、清洁方式错误、环境污染等原因造成的,对青铜器的保护和保存造成了不可逆的伤害。
青铜器的锈蚀机理主要包括化学腐蚀、电化学腐蚀和微生物腐蚀三种类型。
化学腐蚀是指青铜器受到氧气、水、二氧化碳等化学物质的侵蚀,在一定条件下发生氧化反应,生成氧化铜、氢氧化铜等氧化物物质,形成褐色的锈层。
青铜器锈蚀机理的探究
青铜器锈蚀机理的探究青铜器是古代中国文化的重要代表之一,它不仅是实用工具,还是艺术品,对于了解古代社会的生活和文化具有重要意义。
随着时间的推移,青铜器表面上会出现锈蚀现象,这不仅影响了青铜器的美观,也会对其保存造成威胁。
了解青铜器锈蚀的机理对于保护和修复青铜器具有重要意义。
青铜器的锈蚀是一种复杂的化学反应过程,它受到多种因素的影响,包括环境中的氧气、水和酸碱性物质。
下面将从青铜器的组成和环境因素两个方面来探讨青铜器锈蚀的机理。
我们来了解一下青铜器的组成。
青铜器是由铜和锡的合金制成,通常铜和锡的含量分别为70%和30%。
在古代,为了达到不同的强度和韧性要求,人们还可能在青铜中添加其他金属元素。
在青铜器的制作过程中,通常会通过铸造或锻造等工艺加工而成,然后经过酸洗或者磨光等表面处理。
青铜器通常具有铜的金黄色和锡的银白色两种颜色。
环境因素也会对青铜器的锈蚀产生影响。
在自然界中,青铜器会不可避免地接触到氧气和水。
当青铜器受到潮湿的空气和水份的侵蚀时,铜中的铁和铝等金属元素会与氧气和水发生化学反应,产生碱式碳酸盐和羟基碳酸盐等物质,从而形成青铜表面的绿锈。
环境中的酸碱物质也会对青铜器的腐蚀产生影响,例如在酸性环境中,青铜器更容易产生锈蚀。
了解了青铜器锈蚀的机理后,我们可以采取一些保护措施来延缓青铜器的锈蚀。
我们可以通过控制环境因素来减缓青铜器的锈蚀,例如在储存和展示青铜器时,可以选择干燥通风的环境,避免潮湿和酸性物质的侵蚀。
可以采用化学方法来保护青铜器的表面,例如可以使用防锈剂或者表面处理剂来形成一层保护膜,防止氧气和水的侵蚀。
青铜器的锈蚀是一种复杂的化学反应过程,受到青铜器的组成和环境因素的影响。
只有了解了青铜器锈蚀的机理,我们才能够采取有效的措施来保护和修复青铜器。
相信随着科技的不断发展,我们也会有更多的方法来保护和修复青铜器,让这些珍贵的古代文化遗产得到更好的保存。
冷兵器时代的“远程武器"略谈战国时期青铜箭簇
冷兵器时代的“远程武器"略谈战国时期青铜箭簇《孙子兵法》开篇说到,兵者,国之大事。
一个国家的生存与发展与军队息息相关,古人作战使用的兵器大致其种类可分为实用兵器和礼仪兵器两类。
实用兵器有进攻兵器(长兵器:矛、戈、戟、铍(pi)短兵器:剑))和远程兵器:弓、驽、矢。
相信看过张艺谋电影《英雄》的朋友肯定会对剧中秦军的箭阵相留下了深刻的印象,据史料记载,秦军每攻一城都要例行放箭,箭如飞蝗,遮天蔽日。
颇为以观。
在古城西安出土箭簇也证明了这一点。
战国时期秦形成了世界上最早的标准化生产的兵工体系,所有的武器包括箭矢做出来都是一个样子的,出土的箭头就是用今天的科技去量度,其公差的严谨程度都是惊人的。
武器上刻有技师的名字和质检人员的名单列表,任何一件武器产生质量问题都可以直接追查到生产责任人,由此可见,秦军想不强都不行。
在青铜器收藏领域,箭簇的收藏是一个冷门。
笔者多年来致力于青铜箭簇的收集和整理,共收获各类箭头200多个。
在古代箭亦称矢,属于搭在弓或弩上发射的兵器,也是唯一的运程武器。
最初的箭只是削尖的树枝或竹子,后来用石块或骨、贝作箭镞,安在箭杆头部。
为保持飞行方向,后来又在箭杆尾郡装上羽毛(箭羽)。
铜铁出现后,箭镞改用铜铁制造,种类也随之增多,据说有41种之多现代遗留下来的青铜箭簇多为汉代以前,因为西汉炼铁术发明后,铁器大量应用于生产,以逐步取代了青铜器,但其形制历代基本相同,所不同的是。
根据用途,箭杆的长度和箭嫉的长短、大小以及式样有所区别。
一般叫做矢锋,汉代时叫做镞或镝。
镞的形制趋向多样化,有双翼、三棱、四棱、扁叶、圆棒形等。
商代时候,箭头由青铜制作,除狩猎外,多用于战场,成为远射武器。
战国、秦国、汉代箭头有了更大的发展,形状呈双翼形、三棱形、双翼双尾形、四棱形、三翼形、三翼三尾形。
除此之外还有毒箭,即在箭头上铸有毒槽,把毒粉涂在槽内,加大杀伤力。
还有一种“响尾箭”即“鸣镝”,传说是匈奴首领冒顿发明的,鸣镝前端有锋刃,后面有铤,铤部上端带有葫芦形物,上有4个或3个小孔,借助强弓远射,飞行时发出声响,以发信号或警报,鸣镝有铁制、骨制和竹制。
九连墩楚墓青铜器锈蚀产物的拉曼光谱分析
九连墩楚墓青铜器锈蚀产物的拉曼光谱分析
罗武干;秦颖;王昌燧;胡雅丽
【期刊名称】《岩矿测试》
【年(卷),期】2007(026)002
【摘要】利用拉曼光谱对几件九连墩楚墓出土青铜器的腐蚀产物进行了测试.结果表明,九连墩楚墓出土的青铜器上主要的锈蚀产物为孔雀石[CuCO3·Cu(OH)2],存在部分蓝铜矿[2CuCO3·Cu(OH)2]和少许副氯铜矿[Cu2(OH)3Cl];此批青铜器锈蚀情况比较复杂,锈蚀种类比较丰富.在此基础上,探讨了科学保护此批青铜器的方法.【总页数】3页(P138-140)
【作者】罗武干;秦颖;王昌燧;胡雅丽
【作者单位】中国科学技术大学科技史与科技考古系,安徽,合肥,230026;中国科学技术大学科技史与科技考古系,安徽,合肥,230026;中国科学院研究生院科技史与科技考古系,北京,100049;湖北省文物考古研究所,湖北,武汉,430077
【正文语种】中文
【中图分类】K876.41;O657.37
【相关文献】
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4.利用泥芯示踪九连墩楚墓青铜器的产地 [J], 魏国锋;秦颍;姚政权;王昌燧;胡雅丽;黄凤春
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关于青铜文物腐蚀与保护的研究甄建廷
关于青铜文物腐蚀与保护的研究甄建廷摘要:青铜文物不仅具有珍贵的艺术价值,而且可以作为研究古代文化、历史的重要材料。
随着新型保护技术的推广以及对文物保护重视程度的提升,近年来我国在青铜文物保护方面的工作成果显著。
但是由于青铜文物自身组成、制作工艺、存放环境等诸多因素的影响,还是会发生不同程度、不同形式的腐蚀。
这些腐蚀产物有的会加速腐蚀速率,有的则可以起到延缓腐蚀的效果,通过开展青铜文物腐蚀与保护的研究,首先要明确腐蚀机理,然后采取相应的防腐保护措施和腐蚀处理技术,以便让这些珍贵的青铜文物得到更好的保存。
关键词:青铜文物;化学腐蚀;小孔腐蚀;超声波法引言:青铜文物的唯一性和不可再生产性决定了必须要通过加强保护措施,让这些文物可以尽可能长久的流传下去。
近年来,国内学者和相关机构在青铜器腐蚀机理研究、保护技术研发等方面开展了大量工作,也取得了显著成绩。
例如目前已经有超声波法、激光法、电化学还原法等若干种方法,可以广泛适用于不同年代、不同材质的青铜文物除锈保护工作。
随着我国出土的青铜文物数量不断增加,保护工作任务更加艰巨,对防腐保护的标准也更为严格。
在这一背景下探究青铜文物腐蚀处理与保护的可行性方法,成为文物保护工作者的一项重要任务。
一、青铜文物的腐蚀1、腐蚀产生因素(1)化学腐蚀化学腐蚀是青铜文物常见的腐蚀类型之一,产物就是俗称的“铜绿”。
当青铜文物存放的环境中有较多的水分、二氧化碳时,青铜器长期接触这种环境就容易在表面发生铜绿锈蚀。
其化学机理为:2Cu+O2+H20+CO2→Cu(OH)2?CuCO3铜绿的化学性质不活泼且质地致密,附着在青铜器表面的一层铜绿反而能够起到隔绝空气、水分的作用,对于延缓锈蚀速率和保护青铜器有一定的积极作用。
但是在特定的环境下铜绿也有可能发生分解,失去保护作用并加速青铜文物的腐蚀速度。
例如埋藏于地下的青铜文物,当土壤中含有较高浓度的Cl-时,表层的稳定的Cu(OH)2?CuCO3会转化为CuCl2,这种情况下青铜文物的腐蚀破坏就会变得更加严重。
青铜器锈蚀机理的探究
青铜器锈蚀机理的探究青铜器是我国古代文明中的一部分,以其精美的纹饰和工艺制作技巧受到了广泛人们的喜爱。
但是,在经过漫长的岁月沉积下来之后,青铜器表面往往会受到一些危害,其中最常见的就是锈蚀。
那么青铜器锈蚀的机理又是什么呢?这一篇文章,将对青铜器锈蚀机理的探究进行一些初步的介绍和分析。
青铜器的组成和结构青铜器是一种有铜和其他金属合金构成的制品。
其组成成分包括铜、锡、铅、铁、锑等不同的元素。
这也使得青铜器精美的外观和优良的物理特性得以保证。
青铜器的结构包括内部和外部两个方面。
内部是蒙皮层、地坪层、骨架层和填充层组成的。
外部则是青铜器的表面,其表面往往涂有各种各样的彩绘和纹饰。
青铜器锈蚀的原因是多种多样的。
在众多的因素中,最常见的包括气候环境、空气中的氧气、水分和化学物质等。
下面简单介绍一下这些原因背后的主要机理。
气候环境因素:不同的气候环境对青铜器的锈蚀程度产生了显著的影响。
在高温、潮湿或者富含盐分的环境中,青铜器容易被氧化。
另外,雨水和空气的酸度也会对青铜器的表面造成损害。
因此,气候环境因素是造成青铜器锈蚀的主要原因之一。
空气氧气:空气中的氧气是造成青铜器锈蚀的主要因素之一。
在青铜器表面和空气中存在着一些微生物和过氧化氢等活性物质,会加速氧气和铜元素的反应速度。
这样,青铜器表面便开始逐渐氧化,从而发生锈蚀现象。
水分:水分含量也是影响青铜器锈蚀的重要因素之一。
在潮湿的环境中,青铜器表面会吸附大量的水分,从而加快了青铜器的氧化反应。
一部分含铜元素的化合物在水分的作用下会被分解成铜离子,并与空气中的氧气结合,形成深色的铜氧化物,从而导致青铜器的表面变脆、变黑,失去原有的光泽。
化学物质:在周边环境中,还经常存在着一些化学物质,例如二氧化硫、硝酸、碳酸钙等。
这些物质与空气中的氧气和水分相互作用,会加剧化学反应的程度,从而造成更加严重的青铜器锈蚀。
总结青铜器作为中国古代的重要文物,具有很高的历史文化价值。
然而,由于青铜器长期的保存和搬运,往往会受到一些锈蚀、腐朽等损坏的危害。
杭州萧山西山墓葬群出土青铜文物锈蚀成因分析
杭州萧山西山墓葬群出土青铜文物锈蚀成因分析
李迎
【期刊名称】《《杭州文博》》
【年(卷),期】2016(000)001
【摘要】杭州市文物考古研究所上世纪80年代在萧山地区发掘出土汉代青铜文物133件(组),这在杭州地区甚为少见,具有极高的历史、科学及艺术价值。
由于年代久远,文物存在着一些病害,也未做过全面系统的科学研究。
本文选取该批青铜器中具有代表性的样品,采用X射线荧光光谱、X射线衍射、扫描电镜、能谱分析等科技手段对其进行分析检测,探讨了青铜文物的锈蚀成因,从而为文物的科学化研究及保护提供了重要的数据资料及理论指导。
【总页数】7页(P54-60)
【作者】李迎
【作者单位】[1]杭州市文物考古研究所
【正文语种】中文
【中图分类】K876.41
【相关文献】
1.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 [J], 黄宗玉;潘春旭;倪婉;陈官涛
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3.云阳丝栗包遗址出土汉代青铜耳杯锈蚀的扫描电镜分析 [J], 凡小盼;赵雄伟;赵卓;温小华
4.国之重器,青铜之光——出土文物(青铜器)金银纪念币系列品鉴 [J], 罗婷婷;左琳琳
5.杭州萧山老虎洞遗址出土青铜工具的金相分析及腐蚀探讨 [J], 张凯;廉海萍;杨金东;曹峻
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春秋战国楚青铜箭镞的锈蚀机理研究
黄宗玉1
,潘春旭
1,23
,倪 婉2,陈官涛
2
(武汉大学11物理科学与技术学院,21
科技考古研究中心,湖北武汉430072)
3通讯作者
春秋战国时期战争频繁,考古发掘从楚墓中出
土了大量Cu 2Sn 2Pb 合金的青铜箭镞。
由于箭镞是一次性使用的兵器,与要求甚高的青铜剑和青铜礼乐器等相比,在选材和表面防锈与装饰处理等方面有很大的不同。
因此研究青铜箭镞的锈蚀机理最能反映古代青铜材料在经过2000多年后所产生变化,对于现在的青铜器保护具有非常重要的理论和实际指导意义。
古代青铜器的腐蚀非常复杂,与化学成分、显微组织、加工工艺、腐蚀介质、以及埋藏环境等因素有关。
有关古代青铜器锈蚀机理的研究,多数是从化学反应的角度进行分析和讨论,一般认为有电化学腐蚀机理、孔蚀型机理和晶间腐蚀机理等,而从材料科学的角度对古代青铜器的锈蚀情况进行研究的工作较少。
本文利用X 2射线衍射(XRD )和电子显微分析(SE M +E DS )技术从材料科学的角度对青铜箭镞的锈蚀机理进行了较为全面的研究。
实验所用的样品取自长江中游地区(湖北的荆州、荆门、三峡、石首等)战国晚期楚墓中出土地的青铜箭镞(图1)。
图1 实验用的青铜箭镞残件。
本实验选用的箭镞残件来自不同的楚墓中,从
锈蚀颜色上看有明显的不同,但观察箭镞横截面组织结构却发现它们的基本特征一样(图2),即分为
完全矿化层、中间过渡层和心部原始组织等三个特征组织区(层)。
但由于外部环境的差异,各特征区(层)的宽度和锈蚀产物不同,如,荆州箭镞锈蚀层中主要含有蓝绿色的孔雀石(CuC O 3・Cu (OH )2)、蓝铜矿(Cu 3(C O 3)2(OH )2)、赤铜矿(Cu 2O )和锡石(SnO 2),荆门箭镞锈蚀产物主要为锡石和少量的赤铜矿;三峡箭镞锈蚀产物主要为孔雀石、氯铜矿(Cu 4Cl 2(OH )6)、副氯铜矿(Cu 2Cl (OH )3)和少量的赤铜矿;
石首箭镞表层锈蚀产物含有孔雀石、白铅矿(PbC O 3)和赤铜矿等。
在上述锈蚀分层结构中,过渡层是一个从原始材料向锈蚀物质转变的中间状态。
深入研究和分析过渡层的组织和化学成分特征,对于解释锈蚀机理具有非常重要的意义。
实验首次观察到过渡层呈“锯齿状”或“针状”沿晶界向心部原始材料逐步发展和延伸的现象(图3)。
E DS 点扫描成分测量显示图3中深色呈针状组织的化学成分与浅色组织的不
同,而与过渡层相同(表1),这说明青铜锈蚀过程首
先从界面能较高的α固溶体与(
α+δ)共析体之间的晶界或孔隙处形成晶间腐蚀,然后逐渐向内部扩展。
由于室温下氧、水汽和杂质元素的扩散过程非常缓慢,所以青铜的锈蚀是一个漫长的物理和化学作用过程。
另外,从电化学方面考虑,在潮湿、盐碱性土
壤或含氯离子的环境中,极易产生强烈的电化学腐蚀,所以某些箭镞的锈蚀现象更严重,锈蚀矿化层和过渡层要宽一些。
同时,由于物理风化作用,在箭镞表面形成的疏松的层状结构以及纵横交错的微裂纹,加速了水份、氧气等进入内层,使锈蚀不断扩展。
青铜表面在锈蚀过程中的化学元素流失现象是研究青铜锈蚀机理的另外一个重要问题。
E DS 线扫描测量(图4)显示箭镞表层存在Cu 元素流失现象。
这对于Cu 2Sn 2Pb 青铜箭镞来说,Pb 一般以游离态存在,与Cu 2Sn 合金不固溶。
因此,由Cu 2Sn 合金相图
可知,在铸造条件下,当Sn 含量超过10%时,显微组织为α2Cu 固溶体+δ相。
由于Cu 比Sn 更容易被腐殖酸络合而流失,所以受腐蚀部分Cu 的化学稳
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图2 青铜箭镞的表层分层及裂纹的SE M 形貌。
a :荆州箭镞(Bar =500μm );b :石首箭镞(Bar =200μm );
c :荆门箭镞(Bar =50μm );
d :三峡箭镞(Bar =50μm )。
图3 石首青铜箭镞过渡层的SE M 形貌。
Bar =20μm
表1 图3中对应区域的化学成分(w t.%)
Cu
Sn
Pb
C
O
S i
P
Cl
Fe A 点151794011191625129211362197018901673130B 点84197101854119-----
-C 点141854310981137112191432169016601523151D 点8216117139
-
-----
-
图4 荆州青铜箭镞的E DS 能谱图。
定性低,在不断氧化、溶滤过程中Cu 几乎完全流失
耗尽,而富Sn 的δ相不易被腐蚀,这也就是为什么含Sn 量较高的青铜剑(如著名的越王勾践剑)在经过2000多年后,依然闪闪发光的缘故。
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