各个时期的青铜合金成分分析
各个时期的青铜合金成分分析
青铜器是中国古代文明的重要象征,其合金成分的研究不仅能够帮助我们了解古代的冶金技术,还能揭示不同历史时期的文化特点。本文将带你走进青铜合金的世界,通过具体的数据和实例,揭示各个历史时期青铜器合金成分的演变规律。
青铜就是纯铜与锡、锡、铅的合金,青铜作为一种合金与纯铜相比,优点是硬度高,熔点低,金属光泽和抗腐蚀性能好。纯铜就是红铜熔点是1084.5度,若加上15%的铅熔点降到960度,若加25%的锡,熔点为810度。
商晚期 兽面纹出戟尊
《考工记》中记载,钟鼎之齐六分其金而锡居一,斧斤之齐五分其金而锡居一,戈戟之齐四分其金而锡居一,大刃之齐三分其金而锡居一,削杀矢之齐五分其金而锡居二,鉴燧之齐金锡半。这里记载的金,指的是纯铜,古代人把铜称之为金。从生产实践来看含锡量达到25%以上的工具都非常脆而不能使用,至于含锡量达到50%的青铜,稍经撞击即碎裂。故《考工记》记载的铜锡含量比例大概为:钟鼎之齐含铜85.71%含锡14.29%,斧斤之齐含铜83.33%含锡16.67%,戈戟之齐含铜80%含锡20%,大刃之齐含铜75%含锡25%,削杀之齐含铜71.43%含锡28.57%,鉴燧之齐含铜66.66%含锡33.33%。
商代早期的青铜器合金成分
商代早期的青铜器合金成分即二里岗文化时期的青铜成分:
器物名称 | 铜% | 锡% | 铅% |
---|---|---|---|
大方鼎 | 75.09 | 3.48 | 17 |
大方鼎 | 87.73 | 8 | 0.1 |
尊 | 91.99 | 7.1 | 1.1 |
盘 | 86.37 | 10.9 | 0.69 |
鼎足 | 88.68 | 5.54 | 1.38 |
斝足 | 81.82 | 8.41 | 6.78 |
鬲足 | 78.81 | 9.15 | 6.48 |
罍圈足 | 70.76 | 6.16 | 21.76 |
爵 | 67.01 | 11.46 | 15.91 |
鼎残片 | 72.86 | 13.64 | 10.75 |
以上分析二里岗期青铜分为锡青铜和铅青铜两类,且以后者居多,青铜器的器壁较薄,采用铅含量比较高的青铜,铜液流动性能好,浇铸成功率高。
商早期 爵杯
商代晚期青铜合金成分
商代晚期青铜合金成分,主要是殷墟出土青铜合金成分:
器物名称 | 铜% | 锡% | 铅% |
---|---|---|---|
好连体甗 | 84.71 | 11.85 | 1.80 |
妇好三连甗架 | 84.61 | 13.33 | 1.16 |
妇好偶方彝 | 80.02 | 14.16 | 1.69 |
司母辛大方鼎 | 83.60 | 12.62 | 0.50 |
司母戊大方鼎 | 84.77 | 11.64 | 2.79 |
龙纹盘 | 87.20 | 9.90 | 0.40 |
兽面纹斝 | 82.3 | 12.2 | 1.0 |
凤纹方尊 | 79.7 | 13.6 | 2.0 |
龙形盉 | 78.4 | 13.6 | 3.1 |
觚 | 76.7 | 15.2 | 4.9 |
兽面纹壶 | 76.4 | 18.1 | 3.0 |
角 | 76.3 | 15.3 | 6.9 |
云雷纹瓿 | 71.7 | 12.2 | 13.9 |
以上情况可注意的有三点:
- 1-5为商王室的礼器,合金成分相当稳定,铜含量在84.77%--80.02%之间,锡含量在14.95%--11.85%之间,铅含量多数不到2%。由于成分配比较接近,说明当时的标准是相同的,而且可能没有回炉的旧铜掺杂在里面,王室铸器,标准较高。
- 8--12铜含量79.7%--76.3%,锡含量18.1%--13.6%,铅含量6.9%--2%,综合看来铜含量比王室之器平均少7%左右。以上是非王室的贵族用铜配比的大致情形。
- 13铅锡含量都在12%以上,和商代早期高含锡量的青铜差不多,这件是商代中期器,说明在商代中期,尚有采用早期配比标准的。
商代 龙纹盘
西周青铜礼器的合金成分
西周青铜礼器的合金成分:
器物名称 | 铜% | 锡% | 铅% |
---|---|---|---|
遣卣 | 83.3 | 15.1 | 0.1 |
遣尊 | 82.2 | 14.8 | 0.07 |
伯矩觯 | 83.10 | 15.1 | 0.1 |
鼎 | 83.64 | 11.70 | 3.3 |
梁其簋 | 81.20 | 14.00 | 1.4 |
令方彝 | 77.7 | 21.5 | 1.2 |
作册大方鼎 | 77.7 | 14.9 | 5.5 |
士上盉 | 71.10 | 15.7 | 12.3 |
以上1、2是同组同时所铸器,其下料配比应该相同,两者有微小的差别,反映了当时配比和冶铸水平是不低的。整体和商代晚期的青铜合金配比相似,全数器物分为两种一种是80%以上一种是80%以下,反映了商晚期和西周早期两个有差别的成分配比系统。
西周 三羊铜罍
东周青铜礼器的合金成分
东周青铜礼器的合金成分:
器物名称 | 铜% | 锡% | 铅% |
---|---|---|---|
智君子鉴 | 70.8 | 12.8 | 14.7 |
子作弄鸟 | 74.1 | 13.6 | 10.8 |
鼎足 | 70.3 | 12.9 | 16.2 |
豆 | 69.5 | 9.76 | 20.22 |
变形龙纹方壶 | 66.78 | 9.92 | 20.06 |
通过以上分析,发现?奇怪现象,不论是一般的器或是重器,铜含量竟下降到66.78%--74.1%,锡含量9.76%--13.6%。铅含量则猛增,从10.8%以至20.22%似乎是回到了上帝啊二里岗期的青铜成分配比。这几个分析数据,既不能说明是铜料或锡料来源匮乏,也不能说明这样的成分配比在技术上有合进步。降低铜含量和大幅度提高铅含量这一现象的可能解释,是由于铸造纹饰极其精细的器物需要,因为只有掺入大量的铅,才能大大地增加铜液的流动性,铸出精美的纹饰。
东周 青铜簋