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各个时期的青铜合金成分分析

 自华居 2020-09-09

青铜就是纯铜与锡、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即二里岗文化时期的青铜成分:

器物名称 铜% 锡% 铅%

1 大方鼎 75.09 3.48 17

2 大方鼎。87.73 8 0.1

3 尊 91.99 7.1 1.1

4 盘 86.37 10.9 0.69

5 鼎足 88.68 5.54 1.38

6 斝足 81.82 8.41 6.78

7 鬲足 78.81 9.15 6.48

8 罍圈足 70.76 6.16 21.76

9 爵 67.01 11.46 15.91

10 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,主要是殷墟出土青铜合金成分:

器物名称 铜% 锡% 铅%

1好连体甗 84.71 11.85 1.80

2妇好三连甗架 84.61 13.33 1.16

3妇好偶方彝 80.02 14.16 1.69

4司母辛大方鼎 83.60 12.62 0.50

5司母戊大方鼎 84.77 11.64 2.79

6龙纹盘 87.20 9.90 0.40

7兽面纹斝 82.3 12.2 1.0

8凤纹方尊 79.7 13.6 2.0

9龙形盉 78.4 13.6 3.1

10觚 76.7 15.2 4.9

11兽面纹壶 76.4 18.1 3.0

12角 76.3 15.3 6.9

13云雷纹瓿 71.7 12.2 13.9

以上情况可注意的有三点(一),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。

(二)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。

(三)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

器物名称 铜% 锡 % 铅%

1遣卣 83.3 15.1 0.1

2遣尊 82.2 14.8 0.07

3伯矩觯 83.10 15.1 0.1

4鼎 83.64 11.70 3.3

5梁其簋 81.20 14.00 1.4

6令方彝 77.7 21.5 1.2

7作册大方鼎 77.7 14.9 5.5

8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:

器物名称 铜% 锡% 铅%

1智君子鉴 70.8 12.8 14.7

2子作弄鸟 74.1 13.6 10.8

3鼎足 70.3 12.9 16.2

4豆 69.5 9.76 20.22

5变形龙纹方壶 66.78 9.92 20.06

通过以上分析,发现䘝奇怪现象,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

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