如何從金錫合金分離出金

❶ 金錫焊料、鉛錫焊料熱膨脹曲線

金錫共晶焊料處於共晶點位置，熔點為280℃，焊接溫度只需300 ℃~310 ℃ ，僅比熔點高出20 ℃~30 ℃ 。在焊接過程中，基於合金的共晶成分，很小的過熱度就能使合金熔化並潤濕器件；另外，金錫共晶合金的凝固過程進行得也很快。因此，金錫共晶合金的使用能夠大大縮短整個焊接過程周期。
金錫合金的流動性和浸潤性很好，和無氧銅可以很好的浸潤，沒有問題的。清洗干凈的
金錫合金焊料與無氧銅，可以在真空中或還原保護性氣體中進行釺焊。

❷ 關於中國劍文化！

一、劍之歷史

劍的來歷要追溯到軒轅黃帝時代。據《黃帝本紀》記載：「帝采首山之銅鑄劍，以天文古字銘之」；又有「昔葛天盧之山發而出金，蚩尤受而制之，以為劍鎧」之說。劍之出世極為古遠，歷史悠久，故後人稱之「短兵之袓」，確可當之無愧。

遠古時期的武器的設計和製造尚處於初始階段，《淮南子·汜論》所述：「古之兵，弓劍而已矣，槽矛無擊，侑戟無刺。」 為利於在山地叢林中奔躍和近戰，那時人們普遍習慣使用短兵器。劍是短兵的一種，脫胎於矛形刺兵及短匕首，始原於殷商以前，形極為短小，僅有短平莖，而無管筒。古人用此劍插腰，輕便易使，直刺旁擊都能運用自如，抵禦匪寇與野獸都是必不可少。到了周代，尤其是春秋、戰國時期，構造簡單容易製造的劍已成為主要短兵器，成為社會各階層必有之佩備。連馮諼與漢初的韓信，雖然貧至無食，也仍然隨身攜帶。著名的有干將、莫邪、龍泉、太阿、純鈞、湛盧、魚腸、巨闕等。春秋時的龍泉劍，仍有一隻藏於故宮，至今仍很鋒利，證明我國在劍的製造和使用上，有著很悠久的歷史。]

至東周時期，西方大陸此時仍處在蠻荒時期，但是中土的冶銅工業已經非常發達。工匠大多以銅鑄劍，造就出一大批劍質頗佳的精品，制劍技術亦逐漸進步。 依據《考工記》的記載，戰國時期的工匠以累積了足夠的經驗，能充分的掌握冶煉青銅的技術，按照器具不同的用途，合金中的銅與鉛、錫比例也有所不同。這樣的冶煉技術領先西方國家近千年。

早期的青銅劍約在商朝即已大致成形，最初僅長十餘公分，直脊雙刃，劍身扁闊，柄以木片夾束，亦無劍格，而後發展出固定的形制，主要由劍身與劍莖兩部分組成，每一部位都有名稱。劍身前端稱「鋒」，劍體中線凸起稱「脊」，脊兩側成坡狀稱「從」，從外的刃稱「鍔」，合脊與兩從為「臘」。劍把稱「莖」。莖主要有扁形與圓形的兩種。莖和身之間有的有護手的「格」，又稱為「衛」。莖的末端常有圓形的「首」或「鐔」。莖上有的有圓形的「箍」。莖上常以繩纏繞，繩稱為「緱」，劍柄尾端旋環稱做鐸。劍鞘也謂之「室」。短劍也稱「匕」。考究的青銅劍的首與格等常以玉質作成，這種劍，一般則稱為「玉具劍」。在未來的千年間，這種劍的造型逐步邁向成熟，並作為步兵的基本武器而活躍於戰場上。

鄭鍔更於劍有所詳解，他這樣說到：人之形貌大小長短不一，選擇不同的劍，不是為了美觀，而是要使之各適其用而己。因此分為為三等劍制，以適合三等帶劍之士，什麼人用什麼劍則自取其便。劍柄長五寸，劍身若是劍柄的五倍，那麼就該有三尺，重九鏘，也就是三斤十二兩，長之極，重之至，故謂上制。只有高大有力的劍士可以佩帶，所以稱為上士之制。劍身是劍柄的四倍，那麼劍之長則有二尺五寸，重七鏘，也就是二斤十四兩，長短輕重取其中，謂之中制。適合普通身材和力量大小的人使用，故稱為中士之制。若劍身只有三倍劍柄長短，則只有二尺，重量只有五鏘，則只重二斤一兩三分，輕而且短，稱為下制，矮小羸弱者適用。

上述劍制，大抵沿用於遠古，歷代仍有頻繁變更，自秦至宋，其中的變化最多。鄭鍔雲：「若以秦漢之劍與宋時之劍比較，則宋時長劍有二十一寸三分，漢時長劍僅十七寸九分。宋時短劍十五寸二分，漢時短劍僅十寸五分，故宋時之劍較漢時之劍長，且品質更優」。

劍之用途，不只是專供殺戮之用，也用做文士飾品，不過終究是以防身拒敵為主，如劍過長則運用不便，劍短則難以及遠，過短的劍輕而沒有打擊力度，長劍重而揮動遲緩，二者均不適合實用。另外古籍有言：「漢高祖仗三尺劍而得天下」，由此可見漢代劍長不及兩尺之說應當有誤。若綜合劍史所記，大抵古劍之長，由一尺三寸至四尺多不等，其重量則為二至三斤。

春秋時期，互為世仇的吳越兩國卻同以鑄劍精良聞名於當世，其技術之精湛、工藝之華美，可稱舉世無匹，尤其是劍身的表面處理，不但具有神秘華麗的花紋，在兩千五百年後的今天，仍然寒光四射、鋒銳如新，這種處理技術至今仍然是個謎。

1994年秦始皇兵馬俑二號俑坑正式開始挖掘，考古工作者發現一把青銅劍被一尊重達150千克的陶俑壓彎了，其彎曲的程度超過45度，當人們移開陶俑之後，令人驚詫的奇跡出現了：那又窄又薄的青銅劍，竟在一瞬間反彈平直，自然恢復。當代冶金學家夢想的「形態記憶合金」，竟然出現在2000多年前的古代墓葬里！這柄古劍在地下埋藏了兩千多年為什麼沒有生銹呢？為什麼依然寒光四射、鋒利無比呢？通過進一步的研究發現，「越王勾踐劍」千年不銹的原因在於劍身上被鍍上了一層含鉻的金屬。鉻是一種極耐腐蝕的稀有金屬，提取十分不易，但是此時的鑄劍工藝水平成為一個迷。其中還發現了一批青銅劍，這批青銅劍內部組織緻密，劍身光亮平滑，刃部磨紋細膩，紋理來去無交錯，它們在黃土下沉睡了2000多年，出土時然光亮如新，鋒利無比。科研人員測試後發現，劍的表面有一層10微米厚的鉻鹽化合物。這一發現立刻轟動了世界，因為這種鉻鹽氧化處理方法，只是近代才出現的先進工藝，德國在1937年，美國在1950年先後發明並申請了專利。

春秋晚期至戰國可說是銅劍最發達的時期，除個別地區的劍反映了地域或民族風格外，形制上一般都開始定型。春秋晚期的銅劍，絕大部分都有劍首，並普遍出現了劍格，但具劍箍的還較少。長度一般都要在40-50厘米以上。有名的越王勾踐劍、吳王夫差劍、吳王光劍等等，都是這時期的重要作品。這些寶劍製作精美，表現了卓越的製作工藝。東周青銅劍，以吳國、越國的最為上乘，《周禮·考工記》載：「吳越之金錫，此材之美者也」。湖北江陵古墓出土的越王勾踐劍，通長55．7厘米，身滿飾菱形紋，劍格兩面以藍色琉璃鑲嵌花紋。

此時，鋼鐵制的兵器也登上了舞台，或許對於青銅兵器的鍛冶技術已累積了足夠的知識，又或許摺疊鋼的技術本來就承襲自打造青銅兵器的經驗，無論如何，這個時期的鋼鐵兵器，其水準的確領先了全世界一大截，著名的鑄劍大師如：歐冶子、干將等人，鏈就一批千古名劍：干將、莫邪、湛盧、巨闕、純鉤、龍淵、太阿、工布、魚腸等，即使實物不存，它們的赫赫威名仍令我們心馳神往；《吳越春秋》中記載薛燭評純鉤劍：「光乎如屈陽之華，沉沉如如芙蓉始生於湖，其文如列星之行，其光如水之溢塘，」此外，太阿劍「巍巍翼翼如流水之波」、工布劍「文若流水不絕」，以及：龜文、縵理、列星、溢水、冰釋、高山、深淵、水波、珠衽、流泉等等形容，均是指劍身上的摺疊花紋而言，當我們看到古代刀劍上的花紋時，才能體會古人所言實非虛語。

戰國後期的秦國已經是青銅劍、鐵劍並用，同時劍的型制也有變化，長度曾加到一百公分左右，劍身狹長，表面經過仔細地研磨，並有一層鉻鹽氧化物，顯現著烏黑的光澤，能防蝕防銹，陝西秦墓出土的諸多長劍幾乎有如新制。

直到9世紀末，義大利青銅劍工藝仍然在這個水平上。

鋼鐵兵器正式裝備部隊後，因為硬度和韌度都明顯地優於青銅，也由於騎兵的大量使用，配合其沖鋒陷陣、馬上接戰的戰術需要，對兵器的強度有更高的要求，所以在西漢末年時，鋼鐵兵器幾已完全取代了青銅，進入了一個全新的時代，在這數百年的交替期間，同時也是青銅兵器的發展巔峰，無論長度、硬度、韌度，在歷史舞台上展現其最後的燦爛風華。

騎兵成為軍隊的功擊主力後，伴隨而來的是戰術的改變與裝備的革新，由於騎兵沖鋒的速度極快，單手施力的長劍固然仍能直刺敵人，予以重創，但沖力之大也足可把騎兵拉下馬來，陷入挨打的困境，因此，馬上的短兵顯然要特重其切削的性能，加上強韌的鐵器也已相當成熟，長劍於是漸漸為長刀所取代，並在漢代末期完全退出戰場。這個時期的長劍常以玉石為裝具，千年之後，長劍已朽，玉劍飾卻已其精美的質地與紋飾為人珍愛，成為玉器中一個不可或缺的品目，我們可以說：劍雖然在戰場上沒落了，但在民間它始終保有王者的地位。

中國刀劍工藝最高水準，在史料上有詳細記錄的，應該是東漢時代出現的「百煉鋼」。百煉，則是反覆加熱、折疊鍛打一百次，使得雜質盡出，最後鍛造出最精純的鋼。可惜這樣的技術太費工，動輒耗費數年，才得神兵三五把。到了唐末「安史之亂」，社會大亂，十室九空，百煉鋼的技術就逐漸失傳了。到了北宋，當時的大科學家沈括曾在《夢溪筆談》一書中說到他造訪磁州鍛坊，觀看煉鐵，才認識所謂「真鋼」。他還記述了當時的一把寶劍：有人將十支大釘釘入柱中，揮此寶劍一削，釘子全部截斷，劍鋒卻纖毫無損；用力彎曲，劍身如勾，放開來鏗然有聲，又如箭弦一般平直。

到了明朝，更是每下愈況。戚繼光在《練兵實紀·雜集》中指出，當時的工匠不肯好好磨刀，結果「砍入不深、刀芒一禿，即為頑鐵矣。」

清朝的乾隆皇帝是非常重視文治武功的一位。他尤其喜愛刀劍，從乾隆十三年到二十二年，不惜人力物力，製作了一批款式精美的刀劍。由於「今上」的重視，當時冶煉刀劍的技術又大幅提升。有花紋鋼就是百煉鋼？根據中國自唐朝後就少有刀劍著作、墓葬出土來推測：百煉鋼的技術，唐以後可能就失傳了。清朝扣鳴刀上花紋鋼的技術，很可能是從日本、東南亞、中東、印度學習的。世界上最好的花紋鋼不在中國，我們古代刀劍的鑄造技術，沒有流傳下來。

古代鑄劍技術
製作銅劍的基本方法是鑄造，鑄造一件銅劍大體上有五道工序。

（一）制范
即製作供澆鑄用的型範。劍范多用泥塑造，然後放入窯中經火烘乾，再加修整，質地似陶，故稱泥范或陶范。制范以銅劍的器形設計為依據，而銅劍器形是否能夠達到設計要求，規整而諧調、勻稱而美觀，則決定於制范是否精細。制范還要為以後的裝飾打下基礎，如劍體上鑄出的花紋和名文，都必須預先在劍范的內壁上刻鏤出陰陽相反的紋路。實際上，銅劍裝飾的第一步是范型上進行的。

（二）調劑
鑄劍的材料是青銅，青銅是銅和錫或銅和錫、鉛的合金。劑即劑量，指青銅合金中各成分的比例，古時寫作「齊」。熔煉青銅之前，須根據合理的配比規律，對銅、錫或銅、錫、鉛等原料進行調配，稱作調劑。這是決定銅劍性能的關鍵環節。在一定范圍內，青銅中含錫量提高，能夠相應提高合金的硬度和強度；但含錫量超過合量的界限，就會使青銅合金變得非常脆弱，易於斷折。在青銅合金中加入少量的鉛，可調節金屬的鑄造和加工性能，但鉛含量過高，也會降低合金的硬度和強度。因此，只有按照合理的比例對各成分進行調配，才能得到適於充作劍材的既堅且韌的青銅。
對於銅劍合金的成分配比，春秋戰國之際已經認識到了其中的規律。《考工記·攻金之工》所記「金有六齊」，標明了六類銅器的成分比例，其中第四類為：大刃即劍；叄分其金而錫居一，指青銅合金作四等分，銅（金）佔三分（百分之七十五），錫佔一分（百分之二十五）。
近年來，冶金史研究者陸續分析檢測了一些春秋晚期和戰時期的中原銅劍實，發現其合金成分中，銅的含量與「大刃之齊」很接近，大致在百分之七十五上下；但錫的含量相差較多，實際含量只有百分之十六左右，較高的也只有百分之二十多一些。這種差別可能因為，《考工記》「六齊」只標明了青銅合金中最主要的兩種萬分——銅和錫，而銅實物中常含有少量鉛及其他一些元素（鐵、鋅等），因之，六齊的銅錫配比法大概是一般性地代表了青銅合金中銅和其他非銅元素的比例，如此，則青銅劍實際成分中其他非銅元素的總量也就大致接近百分之二十五了。
撇開文獻和實物的上述差別不管，有兩點是明確的。一是《考工記》關於「大刃之齊」的記載說明在春秋戰國之際，中原匠師對於銅劍合金萬分的配比規律已經有所認識，有所總結，並以之指導鑄劍；二是銅百分之七十五上下和錫百分之十六左右的實際合金比例是合理的，一些研究者對如此配比的銅劍作了機械性能和硬度試驗，證明其具有很好的強度和硬度。
古人鑄劍既無先進的熔煉設備、純潔的原材料，又無精確的測試手段，匠師們在這種情況睛經過長期實踐，摸索總結出了青銅合金的配比規律，並具有很強的規律，鑄出的銅劍的合金比便也會不盡相同，而呈現在配比常數上下浮動的現象。

（三）熔煉
原料調配停當後，將之裝入坩鍋煉。熔煉的目的是將銅、錫、鉛等原料熔液體，同時也進一步去除原料中含有的雜質，如附著於原料上的木炭，以及原料中含有的氧化物、硫化物和鐵等其他金屬元素，使合金精純。
熔煉的關鍵是觀察火候，判斷是否熔煉成熟。《考工記》對此有較詳記述：
凡鑄金之狀，金與錫，黑濁之氣竭，黃白次之；
黑濁氣是原料上附著的木炭、樹枝等碳氫化合物燃燒產生的。黃白氣主要是熔點低的錫先熔化而產生的，同時，原料中含有的氧化物，、硫化物和其他元素揮發出來也形成不同顏色的煙氣；
黃白之氣竭，青白次之；
溫度升高，銅熔化的青焰色有幾分混入，故現青白氣；
青白之氣竭，青氣次之；
溫度再高，銅全熔化，銅量大於錫量度，一進只有青氣了。而且，焰色純凈，表明原料中的雜質太多氣化跑掉了，剩下殘渣可予以去除；
然後可鑄也。
銷煉成熟，可以澆鑄了。
上述次序，也是古代匠師長期實踐的經驗總結，後來人們用「爐火純青」喻功夫純熟，就源於這里。
為了提高青銅合金的質量，工匠們還對銅錫進行多次熔煉，以進一步去除雜質。《考工記·栗氏》所記「改煎金錫」，就是指更番，重復煎煉。

（四）澆鑄
將熔煉成熟的青銅液體澆灌入劍范，俟其冷卻、凝固，銅劍就成形了。

（五）鑄後加工
范鑄出來的銅劍僅是一個坯件，表面精糙，故卸去鑄范後，還須進行如下的修治加工：
——刮削琢磨，使其表面平整光滑；
——裝飾，如在鑄成的花紋溝槽中鑲嵌琉璃、綠松石，或嵌錯紅銅絲、金絲、銀絲，甚至進一步在器表刻鏤花紋。嵌錯是當時很常見的裝飾工藝，它是在銅器表面鑄出或刻鏤出花紋，再嵌以金、銀、銅絲（或片），用錯石將表面磨光，即顯出色彩鮮明、線條清晰的生動形象；
——裝置附件，配齊劍具；
——砥礪開刃。
這樣，銅劍的製作就最終完成了。但在使用過程中，劍器還要時常修治砥礪，故當時可能有一類工匠專門從事這項工作。漢代稱這類工匠為「削厲（礪）工」，其技藝又稱「灑削」之技。削礪就是刮削砥礪的意思；灑削，指磨刀以水灑之，泛指修治刀劍。
西漢景帝時，大臣袁盎被刺，屍體上棄有凶器，是一柄新修治過的劍，官府就在長安的削礪工中訪查，一工匠說：這把劍是梁王的某位郎官來修治的。由此便查出了主使人梁孝王。
綜上所述，我們可以用戰國晚期大學者荀子的一段話來概括鑄造銅劍的整個過程：
刑（型）范正，金錫美，工冶巧，火齊（劑）得，剖刑而莫邪已。然而不剝脫，不砥厲，則不可以斷繩；剝脫之，砥厲之，則劙盤盂，刎牛馬忽然耳。
黃白雜則堅且牣
戰國相劍術士曾說：
白所以為堅也，黃所以為牣（韌）也，黃白雜則堅且牣，良劍也。
這種精良之劍也就是我們今天所說的復合劍。戰國時期，銅劍應用臻於極盛。在此背景下，鑄劍術不斷發展進步，出現了一些科學先進的工藝，取得了傑出的成就，其中尤以鑄造復合劍的技術最為突出。
所謂復合劍，是指劍脊和劍刃用不同成分配比的青銅合金分別澆鑄的青銅劍。其劍脊採用含錫量較低的青銅合金，韌性強，不易斷折；劍刃採用含錫量較高的青銅合金，硬度高，特別鋒利。因而剛柔相濟，是古代銅劍的精品。其鑄造方法也與普通銅劍有別。普通劍之劍身系一次澆鑄完畢，復合劍則是二次澆鑄：先以專門的劍脊范澆鑄劍脊，在劍脊兩側預留出嵌合的溝槽；再把鑄成的劍脊置於另一范中澆鑄劍刃，劍刃和劍脊相嵌合構成整劍。
從冶金史研究者檢測的一些復合劍實物得知，其劍脊的含銅量要高於一般銅劍，含錫量則低於一般銅劍；刃部的情況相反，含銅量低於一般銅劍，含錫量高於一般銅劍。如果單以脊部或刃部的材料製作整劍，勢必過於柔軟或過於剛脆，但以之分別製作劍脊和劍刃，就獲得了超過一般銅劍的更為優秀的性能。這是創造性地運用青銅合金成分配比規律的高超工藝，體現了古代匠師對銅劍合金成分比例的控制達到了極高境界。
復合劍的脊部含銅多，故呈黃色；刃部含錫多，故泛白色。劍脊和劍刃判然異色，正如相劍術士所言，所以有人稱之為「兩色劍」。又由於這種劍表面看起來，劍脊像是鑲嵌上去的，故也有人稱之為「銅鑲劍」或「插心劍」，這些都不是科學的名稱。
總之一句，古代的鑄劍技術是大冶鑄金、巧奪神工。

關於相劍
所謂相劍，即通過觀察器身外表（包括器形、文理、顏色、光澤、銘文、裝飾等），來鑒別劍器的優劣和名劍的真偽。戰國社會上專門有一類術士以此為務，被稱為「相劍者」。《呂氏春秋·疑似》稱：「使人大迷惑者，患劍似吳干者。」可見，即使是相劍術士，對於一般銅劍之貌似名劍也很頭痛，要予以鑒別，就必須精通鑄劍之術，能夠識別優劣。故相劍術又以鑄劍術為基礎。《呂氏春秋·別類》記：「相劍者曰：白所以為堅也，黃所以為牣（韌）也，黃白雜則堅且牣，良劍也。」這句話大概出自相劍術士的相劍經，它就是以鑄劍術為依據，結合銅劍的形貌特徵和流傳使用情況等，即今之所謂掌故，這樣才能夠最終鑒別名劍的真偽。《吳越春秋》記有薛燭為越王允常相劍的故事，他事先並不知情，僅憑觀察，判明了各劍的名稱、優劣，並歷數其特徵、來歷和流傳始末。這雖是後人編造的傳說，但大致反映了相劍的情形。
《韓非子·說林上》也記有一則與相劍有關的故事：
曾從子是一位善相劍之人，客游衛國。衛君怨吳王，曾從子就說：吳王好劍，我是相劍者，請大王讓我去為吳王相劍，乘機將他刺死。衛君卻說：「你這樣做並非緣於義，而是為了利。吳國富強，衛國貧弱，你如果真去了，恐怕反會為吳王用之於我。於是就將曾從子逐走了。
這個故事來看，春秋晚期似已有相劍術。盡管《說林》中的故事都是為游說而編集的事例，有些來源於傳說，有些是韓非自己杜撰的，不一定真有其事；但說相劍術大約初起於春秋晚期，卻完全有可能，因為古代銅劍正是在這個時期趨於成熟興盛，並在戰爭和社會生活中得到了廣泛應用。
相劍之所以能夠流行而形成為了一門方術，與貴族中盛行的帶劍、好劍之風有著密切關系。由於社會上有這么一個顯赫階層，不僅盛行佩劍，而且喜好精良華美的寶劍，於是就出現
了一些以相劍為務的術士，他們出入豪門，專為權貴鑒別刀劍。曾從子、薛燭之流，可謂典型。

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❸ 金錫合金的金錫合金的性能

金錫共晶焊料處於共晶點位置，熔點為280℃，焊接溫度只需300 ℃~310 ℃ ，僅比熔點高出20 ℃~30 ℃ 。在焊接過程中，基於合金的共晶成分，很小的過熱度就能使合金熔化並潤濕器件；另外，金錫共晶合金的凝固過程進行得也很快。因此，金錫共晶合金的使用能夠大大縮短整個焊接過程周期。
金錫共晶合金的焊接溫度范圍適用於對穩定性要求很高的元器件組裝。同時，這些元器件也能夠承受隨後在相對低一些的溫度利用無鉛焊料的組裝。這些焊料的組裝溫度大約在260 ℃ ，當這些焊料完成熔化、焊接時，金錫共晶合金焊接頭不會失效。
雖然金錫共晶合金的熔點溫度較低，但其仍屬於硬焊料。焊接接頭的強度是評判焊接質量的首要指標，該強度越高，說明可靠性越高，反之則越差。
金錫共晶焊料在室溫下的屈服強度很高，即使在250 ℃~260 ℃的溫度下，它的強度也能夠勝任器件氣密性要求。
金錫共晶合金焊料的熱導系數很高，比常用的某些Sn基合金、Pb基合金及Au基合金低溫焊料具有更為優良的熱導性。
金錫共晶合金焊料處於共晶點成分，所以熔化後流動性能很好，粘滯力小。焊接熔化後很容易鋪展，且能填充一些較小的空隙。特別是焊接光纖頭時，採用金錫共晶合金制備的焊環在焊接溫度下，快速熔化並充滿待焊間隙，完成焊接。
金錫共晶合金的抗蠕變性能和抗疲勞性能也很優良。一些電子產品的應用環境可能十分惡劣，如軍用電子產品，這些產品往往要經受溫度的循環變化和應力的循環變化，為了保證器件工作的正常運行，採用金錫焊料，可以有效的防止蠕變和疲勞引起的焊點。
金錫焊料中含有大量的金，所以焊料金屬的抗氧化性能優良，在空氣中焊接時，材料表面的氧化程度較低，可以得到可靠的焊接接頭，同時還具有好的抗腐蝕性能和導電性能。

❹ 古代銅鏡的製作工藝

銅鏡鑄造製作工藝
所謂銅鏡鑄造製作工藝,是指將純紅銅和錫,或鉛或鋅,通過嚴格配比,進行冶煉溶化,再灌入模範,冷卻後取出毛坯,最後進行機械加工,表面塗錫汞,成為可照容的日用品的工藝過程。
生產銅鏡要進行許多道程序,而每一道工序都有嚴格標准。如某一道工序發生缺陷,都會影響銅鏡的質量,甚至出次品,帶來損失。在銅鏡產生的四千多年歷史過程中,戰國、兩漢、隋唐銅鏡製作最精美,是當時社會經濟繁榮的產物,為收藏者孜孜追求。而宋以後精品少缺,其歷史原因應與一些鑄造製作的關鍵工藝的失傳有關。雖然明人宋應星《天工開物》一書有介紹,但不詳細,難於掌握,並且是宋以後之事了。近年來,隨著收藏熱的升溫,對古銅鏡研究的深入,逐步對古人銅鏡鑄造製作工藝有了全面科學分析與了解。作為一名收藏銅鏡愛好者必須全面了解銅鏡的鑄造製作工藝,掌握銅鏡生產全過程的知識,用理論指導實踐。在恆心的支撐下,才能慢慢的進入收藏的佳境,從而實現對銅鏡實物,無論是理論上與實踐上,對鑒定、斷代、修復、鑒別偽品,都能夠有一個正確的判斷。
(一)采礦和冶煉:
青銅是紅銅和錫、鉛等金屬的合金。地面可採集的自然銅很少,銅鏡大量的鑄造必須依靠銅礦的大規模開采和冶煉。中國銅礦資源的開發是商周鑄造業發展的物質基礎。中國青銅器遺存數量很多,說明古代銅礦的開采和冶煉具有相當的規模。由於采礦遺跡深埋地下,不容易被發現,到目前為止,考古工作者發現大型的和比較大的礦冶遺址只有幾處:如湖北省大冶銅綠山礦冶遺址；遼寧省林西縣大井古銅礦遺址；湖北省麻陽古礦井遺址；安徽銅陵銅礦井遺址等。
(二)各個時期的銅鏡合金成分:
《考工記》是先秦古籍中的重要科學技術著作,它是春秋末齊國人記錄手工業技術的官書。是我國,也是全世界關於銅鏡及其他器物合金配比的最早記載。青銅是金屬中最早的合金。人類由石器時代進入青銅時代,距今約5000年左右。先民們已開始掌握了製造合金的技術方法。採用兩種或兩種以上的金屬,經過高溫使它熔合在一起,製造成為另一種金屬,從而具備了新的物理和化學性能,這就是合金。合金在鑄造方面是屬於金屬再創造,青銅是合金的首創。
青銅作為一種合金,與純銅相比,它的優點是硬度高、光澤好、能發出青光,可照容,以及抗腐蝕性能好。中國古代的錫青銅中常含有少量的鉛,使得銅液在灌鑄時流暢性能好,不易阻塞,但鉛分子唯溶解於銅內,只能在銅液中均勻地分布作滴狀浮懸。紅銅的溶點是1084.5℃,若加上15%的鉛,熔點降到960℃,若加上25%的錫,熔點則為810℃。然而,加鉛或加錫,其意義不僅在於降低熔點,更重要的是使合金的物化性能得到極大的改善。在距今3000年的西周時代,我國先民已熟練地掌握了復雜的合金製造技術,並創造出令現代人嘆為觀止的、精美絕倫的青銅藝術品。如雄渾重器銅方鼎、玲瓏剔透的雲紋鏡、鋒利無比的吳王夫差矛等。
對此,成書於春秋戰國時期的《周禮·考工記》上有大量的記載。周朝設有冬官司空掌管百工事宜,負責「營城郭,建都邑,造車服器械」。具體就冶金鑄造而言,百工中又產生了十分細密的產業分工,即「攻金之工,築氏執下齊,冶氏執上齊,鳧氏為聲,
氏為量,段氏為鎛器,桃氏為刃。」明確由專業匠人分別專造樂器、量器、農具和刀器。對此現象,漢代鄭司農解釋道:「其曰某氏者,官有世功,若族有世業,以氏名官者也。」由此可知,在周代,冶金鑄造業已成為重要的社會經濟產業,並歷史性地形成了專造某一類器物的家族,並因世襲而成為官名,這是其一。

其二,由於實踐經驗的日積月累,先民們能從不同的礦石中分別提煉出金(即紅銅)、鉛、錫、鋅等金屬,通曉不同的金屬各自的理化性能,並在此基礎上,按照自己的意願,根據不同器物的特殊用途要求,創造出分門別類的合金。「六齊之論」即是合金製造的理論總結。《周禮·考工記》記載:「金有齊:六分其金而錫居一,謂之鍾鼎之齊。五分其金而錫居一,謂之斧斤之齊。四分其金而錫居一,謂之戈戟之齊。三分其金而錫居一,謂之大刃之齊。五分其金而錫居二,謂之削殺矢之齊。金錫半,謂之鑒燧之齊。」這清楚地告訴我們,當時的工匠不僅清楚青銅中含錫量越高,質地越硬的原理,還把握住了硬度和韌度、光亮度在工具不同部位各自的特殊要求,按需製作。如採用復合技術製造劍時,用含錫較低的青銅做劍脊,用含錫高的青銅做劍刃,如此造出的劍,劍鋒銳利,劍身堅韌,殺傷力大且經久耐用。具體就銅鏡而言,光亮度是其重要特徵,銅錫各半,能使光潔度恰到好處。故先賢總結「金錫半」為製造鑒燧最合適的配比劑量。但各個時代鑄造的銅鏡,因各種因素的影響,它的金屬配比有所不同,加工方式亦不同,所以銅鏡斷代,主要應藉助於先進的現代化科學儀器進行測試。對於無法確切斷代的銅鏡,如果我們掌握各時期金屬配比的知識,再結合銅鏡其它方面的特點,也是可以做出准確的判斷的。

齊家文化銅鏡的銅錫比例是1:0.096。商周鏡含錫量稍高,但質地遠不如同時期的青銅禮器,對鏡面缺乏必要的防銹處理。戰國銅鏡中銅、錫、鉛的比例已較穩定,銅大多在68%上下浮動,多的達74.8%,少的也在56.6%以上,但錫的比例一般在20%左右。另外,鉛的比例在0.45%—3%。戰國鏡中有一種表面黑里透亮似塗有一層厚厚的黑漆,被稱之為「黑漆古」的,這類鏡保存完好,尤其是它的防銹技術令現代人嘆為觀止,這與當時制鏡的金屬配比是直接相關的。
漢鏡的合金配比較為穩定,銅佔60—70%左右,錫佔20—24%,鉛佔4—6%左右的配比最為普遍。漢鏡保存稍好的鏡面仍可反光,有的精品還能反射出青褐色的光。魏晉南北朝銅鏡的合金配比不穩定,較易銹蝕,色以黑褐居多。
唐鏡,尤其是盛唐時期的鏡子,呈銀白色,其金屬成分中,大體銅平均69%,錫25%,鉛5%,配比較為穩定。在唐代,已採用了向鏡中加入微量或一定量的銀的新工藝,使得典型的盛唐時期銅鏡泛銀白色光,很少有銅綠銹色,似乎不是青銅鑄成,給人以厚重、富態之感,加之紋飾絢麗多彩、內容豐富,實為難得之藝術珍品。明《天工開物》記述:「唐開元宮中鏡盡以白銀與銅等分鑄成,每口值銀數兩者以此故。硃砂斑點乃金銀精華發現……,唐鏡、宣爐皆朝廷盛世物雲。」唐鏡珍貴,因銀而貴。
宋、西夏、遼、金、元銅鏡,合金成分發生了變化,含錫量僅有10%左右,含鉛量卻增至8%以上,最多達23.7%,大大高於漢唐鏡平均5%的數量,鋅含量也增多,最高達8%,所以,這時期的銅鏡呈黃銅色,一般都布滿銅銹。雖形制較薄,但因含鉛多,反比漢鏡為重。
明代是我國古代銅業比較發展的一個階段,采銅業興盛,當時冶銅及其合金技術的主要成就有三:一是火法煉銅技術有了進一步提高；二是直接使用金屬鋅配製了黃銅；三是製造了宣德爐,它在合金配製方面達到了一個新的高度。銅鋅合金一般都是黃色的,故名黃銅。銅鋅合金顏色與含鋅量關系是:含鋅10%左右時赤帶黃,15%左右時黃帶赤,25%左右呈黃色,30%左右為深黃色。明、清銅鏡大多呈黃色,其合金配比是銅70—75%,鋅25—30%。因黃銅流動性較好,有利於改善合金的鑄造性能。

❺ 我國古代銅鏡是怎樣做的

銅鏡鑄造製作工藝
所謂銅鏡鑄造製作工藝,是指將純紅銅和錫,或鉛或鋅,通過嚴格配比,進行冶煉溶化,再灌入模範,冷卻後取出毛坯,最後進行機械加工,表面塗錫汞,成為可照容的日用品的工藝過程。
生產銅鏡要進行許多道程序,而每一道工序都有嚴格標准。如某一道工序發生缺陷,都會影響銅鏡的質量,甚至出次品,帶來損失。在銅鏡產生的四千多年歷史過程中,戰國、兩漢、隋唐銅鏡製作最精美,是當時社會經濟繁榮的產物,為收藏者孜孜追求。而宋以後精品少缺,其歷史原因應與一些鑄造製作的關鍵工藝的失傳有關。雖然明人宋應星《天工開物》一書有介紹,但不詳細,難於掌握,並且是宋以後之事了。近年來,隨著收藏熱的升溫,對古銅鏡研究的深入,逐步對古人銅鏡鑄造製作工藝有了全面科學分析與了解。作為一名收藏銅鏡愛好者必須全面了解銅鏡的鑄造製作工藝,掌握銅鏡生產全過程的知識,用理論指導實踐。在恆心的支撐下,才能慢慢的進入收藏的佳境,從而實現對銅鏡實物,無論是理論上與實踐上,對鑒定、斷代、修復、鑒別偽品,都能夠有一個正確的判斷。
(一)采礦和冶煉:
青銅是紅銅和錫、鉛等金屬的合金。地面可採集的自然銅很少,銅鏡大量的鑄造必須依靠銅礦的大規模開采和冶煉。中國銅礦資源的開發是商周鑄造業發展的物質基礎。中國青銅器遺存數量很多,說明古代銅礦的開采和冶煉具有相當的規模。由於采礦遺跡深埋地下,不容易被發現,到目前為止,考古工作者發現大型的和比較大的礦冶遺址只有幾處:如湖北省大冶銅綠山礦冶遺址；遼寧省林西縣大井古銅礦遺址；湖北省麻陽古礦井遺址；安徽銅陵銅礦井遺址等。
(二)各個時期的銅鏡合金成分:
《考工記》是先秦古籍中的重要科學技術著作,它是春秋末齊國人記錄手工業技術的官書。是我國,也是全世界關於銅鏡及其他器物合金配比的最早記載。青銅是金屬中最早的合金。人類由石器時代進入青銅時代,距今約5000年左右。先民們已開始掌握了製造合金的技術方法。採用兩種或兩種以上的金屬,經過高溫使它熔合在一起,製造成為另一種金屬,從而具備了新的物理和化學性能,這就是合金。合金在鑄造方面是屬於金屬再創造,青銅是合金的首創。
青銅作為一種合金,與純銅相比,它的優點是硬度高、光澤好、能發出青光,可照容,以及抗腐蝕性能好。中國古代的錫青銅中常含有少量的鉛,使得銅液在灌鑄時流暢性能好,不易阻塞,但鉛分子唯溶解於銅內,只能在銅液中均勻地分布作滴狀浮懸。紅銅的溶點是1084.5℃,若加上15%的鉛,熔點降到960℃,若加上25%的錫,熔點則為810℃。然而,加鉛或加錫,其意義不僅在於降低熔點,更重要的是使合金的物化性能得到極大的改善。在距今3000年的西周時代,我國先民已熟練地掌握了復雜的合金製造技術,並創造出令現代人嘆為觀止的、精美絕倫的青銅藝術品。如雄渾重器銅方鼎、玲瓏剔透的雲紋鏡、鋒利無比的吳王夫差矛等。
對此,成書於春秋戰國時期的《周禮·考工記》上有大量的記載。周朝設有冬官司空掌管百工事宜,負責「營城郭,建都邑,造車服器械」。具體就冶金鑄造而言,百工中又產生了十分細密的產業分工,即「攻金之工,築氏執下齊,冶氏執上齊,鳧氏為聲,
氏為量,段氏為鎛器,桃氏為刃。」明確由專業匠人分別專造樂器、量器、農具和刀器。對此現象,漢代鄭司農解釋道:「其曰某氏者,官有世功,若族有世業,以氏名官者也。」由此可知,在周代,冶金鑄造業已成為重要的社會經濟產業,並歷史性地形成了專造某一類器物的家族,並因世襲而成為官名,這是其一。

其二,由於實踐經驗的日積月累,先民們能從不同的礦石中分別提煉出金(即紅銅)、鉛、錫、鋅等金屬,通曉不同的金屬各自的理化性能,並在此基礎上,按照自己的意願,根據不同器物的特殊用途要求,創造出分門別類的合金。「六齊之論」即是合金製造的理論總結。《周禮·考工記》記載:「金有齊:六分其金而錫居一,謂之鍾鼎之齊。五分其金而錫居一,謂之斧斤之齊。四分其金而錫居一,謂之戈戟之齊。三分其金而錫居一,謂之大刃之齊。五分其金而錫居二,謂之削殺矢之齊。金錫半,謂之鑒燧之齊。」這清楚地告訴我們,當時的工匠不僅清楚青銅中含錫量越高,質地越硬的原理,還把握住了硬度和韌度、光亮度在工具不同部位各自的特殊要求,按需製作。如採用復合技術製造劍時,用含錫較低的青銅做劍脊,用含錫高的青銅做劍刃,如此造出的劍,劍鋒銳利,劍身堅韌,殺傷力大且經久耐用。具體就銅鏡而言,光亮度是其重要特徵,銅錫各半,能使光潔度恰到好處。故先賢總結「金錫半」為製造鑒燧最合適的配比劑量。但各個時代鑄造的銅鏡,因各種因素的影響,它的金屬配比有所不同,加工方式亦不同,所以銅鏡斷代,主要應藉助於先進的現代化科學儀器進行測試。對於無法確切斷代的銅鏡,如果我們掌握各時期金屬配比的知識,再結合銅鏡其它方面的特點,也是可以做出准確的判斷的。

齊家文化銅鏡的銅錫比例是1:0.096。商周鏡含錫量稍高,但質地遠不如同時期的青銅禮器,對鏡面缺乏必要的防銹處理。戰國銅鏡中銅、錫、鉛的比例已較穩定,銅大多在68%上下浮動,多的達74.8%,少的也在56.6%以上,但錫的比例一般在20%左右。另外,鉛的比例在0.45%—3%。戰國鏡中有一種表面黑里透亮似塗有一層厚厚的黑漆,被稱之為「黑漆古」的,這類鏡保存完好,尤其是它的防銹技術令現代人嘆為觀止,這與當時制鏡的金屬配比是直接相關的。
漢鏡的合金配比較為穩定,銅佔60—70%左右,錫佔20—24%,鉛佔4—6%左右的配比最為普遍。漢鏡保存稍好的鏡面仍可反光,有的精品還能反射出青褐色的光。魏晉南北朝銅鏡的合金配比不穩定,較易銹蝕,色以黑褐居多。
唐鏡,尤其是盛唐時期的鏡子,呈銀白色,其金屬成分中,大體銅平均69%,錫25%,鉛5%,配比較為穩定。在唐代,已採用了向鏡中加入微量或一定量的銀的新工藝,使得典型的盛唐時期銅鏡泛銀白色光,很少有銅綠銹色,似乎不是青銅鑄成,給人以厚重、富態之感,加之紋飾絢麗多彩、內容豐富,實為難得之藝術珍品。明《天工開物》記述:「唐開元宮中鏡盡以白銀與銅等分鑄成,每口值銀數兩者以此故。硃砂斑點乃金銀精華發現……,唐鏡、宣爐皆朝廷盛世物雲。」唐鏡珍貴,因銀而貴。
宋、西夏、遼、金、元銅鏡,合金成分發生了變化,含錫量僅有10%左右,含鉛量卻增至8%以上,最多達23.7%,大大高於漢唐鏡平均5%的數量,鋅含量也增多,最高達8%,所以,這時期的銅鏡呈黃銅色,一般都布滿銅銹。雖形制較薄,但因含鉛多,反比漢鏡為重。
明代是我國古代銅業比較發展的一個階段,采銅業興盛,當時冶銅及其合金技術的主要成就有三:一是火法煉銅技術有了進一步提高；二是直接使用金屬鋅配製了黃銅；三是製造了宣德爐,它在合金配製方面達到了一個新的高度。銅鋅合金一般都是黃色的,故名黃銅。銅鋅合金顏色與含鋅量關系是:含鋅10%左右時赤帶黃,15%左右時黃帶赤,25%左右呈黃色,30%左右為深黃色。明、清銅鏡大多呈黃色,其合金配比是銅70—75%,鋅25—30%。因黃銅流動性較好,有利於改善合金的鑄造性能。(三)造型陶范、石范和泥范的製作:
學術界已知有鏡范出土,大約是清末以後的事,從報道和著錄情況看,這些鏡范始見於春秋晚期,多屬戰國至西漢時期,計約30多片。
1、鏡范的製作:製作陶范的基本成分是粘土和細砂。但陶模和陶范在鑄造青銅鏡時所起的作用是不相同的,前者決定器物的造型,而後者卻需要承受上千度高溫的銅液的沖擊,並在其中冷卻。因此陶范除了耐高溫以外,還要有良好的機械強度,經得起液灌澆沖刷而不致損壞,同時還要有一定的透氣性。因為銅液灌入後,會在范中產生程度不同的氣體,這些氣體大部分通過澆口和冒氣口排出范體外,少量的需要通過范的毛細孔滲透出去,以保證所鑄器物在外觀上看不出氣孔之類的鑄造缺陷。因此製作陶范的泥土必須是很細膩的,在既能夠清晰反映出銅鏡上的銘文和花紋的同時,又要有很好的吸收性。
陶范要達到耐熱性能優良,機械強度也相當好,用來制范的泥土必須精心淘洗。淘洗的目的一方面是把泥料按粒度分級,另一方面將泥料中所含碳酸鈣、硫酸鹽等有機物溶於水中,以減少這種鹽類的危害,否則會造成降低耐火度、燒結溫度和增加發氣性。
制范時先用粗「真土」製成范的雛形,然後再依次加上較細的「中真土」、「造型真土」,及至到了范面,再加上極細的「肌真土」。製作一枚直徑約25厘米的鏡子,范厚約需12厘米,其中「粗真土」層厚約8厘米,「肌真土」是最薄的,大約只有0.1厘米。這種分層用料法的優點是既可保證生產對鑄型的各項性能要求,亦可節省較細的優質「真土」。《天工開物》指出:「凡鑄鏡,模用灰沙,銅用錫和,不用倭鉛。」倭鉛,即鋅,對銅鏡質量有影響,故不能用。灰沙是用稻穀殼灰之類透氣性和保溫性較好的材料,和顆粒很細的細砂伴和而成。這樣的材料才適合做鏡模。
石范今見於著錄和報道的有通化漢代博局四神石質鏡范。范體呈瓢形,范徑

約20.5厘米,有澆口一個,下寬5.3厘
米,范面圖紋清晰。另一片鏡徑約17厘
米,范面內容為柿蒂座。座外方格內有
十二地支銘,主題紋飾為四神及規矩符
號。主紋區外有一周銘帶:「尚方作鏡 (見圖1—18)
真大好,上有仙人不知老,渴飲玉泉飢
食棗,浮游天下敖四海,壽如金石為國保。」計35字。上海市博物館還藏滑石質「鏡范」1片(見圖1—18)。在石范中,有的大約是可以用來澆鑄的,如「通化石范」等。有的則可能是用來制范的陰模,如「上海石范」,它的優點是能耐高溫及能多次反復使用,線條式紋飾尤其特出,盡顯風采,但出土實物少,需要深入研究。
石范鑄鏡工藝當與泥范有些相似,但有一些區別,主要差別是其范為石料直接雕成,屬半永久型。
泥范鑄鏡的優點是:造型較易,並可製作出許多細如發絲、纖毫無失、形態各異的鏡背圖紋來,特別是製作大鏡、定做器尤為方便,缺點是通常一范只能用一次,不能批量生產。
以上是鏡范出土和著錄的大概情況,有重大價值的陶范和石范,多屬戰國至西漢時期,主要出於今河北、山東、山西、陝西、吉林等北方省區,南方迄今未見,大約與其地潮濕,陶范又是易碎之物有關。
(四)陶范的翻制:
大凡一般青銅器造型,皆須先制模,後制范。此「模」可用木塊、陶泥雕成,也可用范土製成。若器物形制較為簡單,所需產品較少,此「模」便可直接用來制范,若器物形制較為復雜,花紋較為繁縟,需對其多次修整；或產品需要量較大,祖模需長期保存備用,則須由「祖模」(一次陽模)制出「一次陰模」,再用「一次陰模」 制出「二次陰模」,再用「二次陰模」來制范。對花紋圖案的修整,通常宜在陽模上進行,對於高浮雕花紋,則可通過堆砌、按壓、雕刻等方式,在泥質陽模上制出。官方作坊所鑄之鏡,都是依朝廷提供的某種標准鏡模來製作的。銅鏡的成熟技術在我國沿用了二千餘年,歷代銅鏡的花紋、形制不同,對產品的需要量亦不一樣,故其對陶范的翻制也就千差萬別。有關研究認為,我國古代銅鏡陶范的翻制常用的是整范整模復制,這應是我國古代鏡范製作使用最普遍的傳統方法。
鏡背范的製作:做法是先用木料、陶片或金屬等製成了整個鏡背圖紋的模子,後再在一個造型框內用夯填法復制,只需一次操作便可得到一塊完整的鏡背范。這實際上就是一種整范整模復制。「夯填法」在古代金屬鑄造型過程中,具有十分重要的意義,許多銅鐵鑄范都是使用此法製成的,否則,便很難獲得清晰的稜角和花紋,就是現代,某些場所還在應用。另外,還有整范分模復制,分范分模復制等方法。
面范的製作:製作面范與背范的造型材料應大體一致,造型方法大同小異。但面范有它的要求,即銅液接觸的表層和支撐表層的厚厚的基體層的要求不同。表層的陶土緻密,滲有勻凈的細砂,有的厚度約在0.5厘米左右。基體層除了同樣摻和細砂以外,還包含有豐富的孔洞,主要是在土中拌和切碎的植物莖葉和麥秸等草料,使陰干時不致開裂變形,澆鑄時易出氣體。
(五)銅鏡澆鑄的基本(工藝)操作:
1、頂式澆鑄法:
我國古代金屬鑄造的傳統工藝一般主要是泥型,石型也佔有一定的比例。范片經焙燒,涼透後,便可合范澆鑄。澆鑄前,鑄范需要預熱,以防止產生廢品。澆鑄溫度不宜過高,這不但可減少金屬吸氣等弊端,而且可避免范面燒結,保證順利脫范和鏡面質量。一般而言,內澆口是設計好的,是不會澆不到的。在此有幾點值得注意的是:
(1)因錫青銅的樹枝狀晶甚為發達,此枝晶間的小液池最後冷凝時並無金屬液填補,鑄件在固態收縮時常被拉裂,故澆鑄過程中要切忌金屬內部再產生自張力,否則容易炸裂。
(2)因錫青銅的冷凝收縮主要表現為分散性收縮,疏鬆傾向很大,故銅鏡設計時,應盡量考慮這一因素,避免疏鬆大量出現於鏡面。
(3)范和芯皆應燒透,避免重新吸氣,尤其是鈕芯,否則會極大地影響背紋的清晰度。組織疏鬆和芯子發氣在古銅鏡實物收藏中,常可看到。
從現有鏡范的外形看,我國古銅鏡澆鑄主要是採用頂式澆鑄法的(圖1—19)。一套范(即一片面范,一片背范)組成一個澆鑄系統,每套范可單獨澆鑄,也可疊在一起。頂式澆鑄的優點是:澆鑄過程較為簡單,從而減少了製作工作量和金屬損失,缺點是易引起金屬飛濺。
2、透雕鏡特殊澆鑄法:
特殊澆鑄法主要用於鑄造雙層透雕鏡。其鏡面和鏡背系由兩種成份不同的合金復合嵌鑄而成,通常是鏡背部分嵌到了鏡面部分中,即「鏡面」包「鏡背」。雙層透雕鏡始見於春秋晚期、戰國中後期和西漢初期仍有使用,直至到唐、宋、元代。其正背兩部分金屬一般嵌合較好,很少看到分離開了的,一般說來,這類鏡子應當是先澆鏡背,之後才澆鏡面,金屬冷凝後,與鏡面部分連在一起的鏡緣同樣會產生一個緊箍力,從而加強了兩部分金屬嵌合。
3、夾鏡特殊澆鑄法:
我國古代文獻中,關於夾鏡有詳盡的記載。夾鏡具有如下幾個特點:1、鏡面與鏡背分為兩層,而且中空。2、「正面部分」較薄,與普通鏡子同樣,「背面」亦可有圖紋凸起。3、沒有焊跡。4、其聲冷然纖遠。關於夾鏡的材料,同樣是高錫青銅,因為只有清晰高錫青銅花紋,才能達到此種效果。夾鏡成型工藝比較復雜,不是鑄的,也不是焊的,是使用一種與前述雙層透雕紋鏡相近,而又不完全相同的特殊方法加工而成的。其工藝要點是:1、先分別鑄成了「鏡面部分」和「鏡背部分」,並且「鏡面部分」要向後凸出一個圓環狀的背緣來,使之最後能夠夾住「鏡背」；2、將鑄好的「鏡背」、「鏡面」兩部分金屬分別進行一次淬火處理；3、把「鏡面部分」加熱到β相區,即稍高於586℃的范圍,保溫後趁熱以強力使之與「鏡背部分」套合、候冷,兩部分金屬便緊密粘合在一起了；4、用錫汞齊把接合部位抹平並打光,把接縫遮蓋住。「鏡面」與「鏡背」兩部分的尺寸必須十分准確,不能失之纖毫,接合面須光潔干凈,不得殊留任何氧化物、易揮發物。「夾層空腔」的大小要選擇得當,套合火候要適宜,否則便難以達到長久不分離的效果。夾鏡難得,看來主要是難制之故。
4、銅鏡熱處理技術:
高錫青銅是既硬且脆的,為改善銅鏡的加工和使用性能,戰國、漢唐時人們經常對它進行一些淬火和回火處理,這操作大約是鑄造成形後,並稍經簡單清理後,始才著手進行。從現代技術原理上看,鑄態高錫青銅淬火前,其性硬且脆。淬火後其塑性好,使材料強度、塑性都有了明顯提高,硬度卻下降了,回火溫較低時,硬度又復回升,回火溫度提高後,硬度又復下降。這主要是指強度而言的。我國古代銅鏡淬火術,約發明於春秋戰國時期,從戰國到漢唐間使用得較普遍。從文獻記載和現代技術原理看,古鏡淬火、回火的技術效果大約有3個方面:1、強度和塑性提高了,從而改善了它的切削加工性能,回火溫度稍高時亦同此理；2、因強度、塑性的提高,便減少了銅鏡損壞的機會,延長了使用年限；3、回火後,顏色皆近於青灰,而「青近白」故宜於鏡。今見一般戰國、漢唐鏡斷口皆潔白如銀,當與此有關。可見銅鏡淬火後既保存了錫態,錫青銅原有的一些優點,又改善了加工性能,延長了使用年限,是一項相當合理、科學的工藝。
青銅淬火是我國古代金屬技術的一項傑出成就,它使用得如此之早,如此之廣,在古代世界其它地方是很少看到的。

❻ 金錫合金融化後會與無氧銅焊接在一起嗎

金錫共晶焊料處於共晶點位置，熔點為280℃，焊接溫度只需300 ℃~310 ℃ ，僅比熔點高出20 ℃~30 ℃ 。在焊接過程中，基於合金的共晶成分，很小的過熱度就能使合金熔化並潤濕器件；另外，金錫共晶合金的凝固過程進行得也很快。因此，金錫共晶合金的使用能夠大大縮短整個焊接過程周期。
金錫合金的流動性和浸潤性很好，和無氧銅可以很好的浸潤，沒有問題的。清洗干凈的
金錫合金焊料與無氧銅，可以在真空中或還原保護性氣體中進行釺焊。

❼ 金錫半謂之鑒燧之齊

這句話的理解歷來有不同的見解，關鍵就在於對什麼是「金」，什麼是「錫」的定義上。有的學者認為「金」指的是純銅，有的理解「金」指的是青銅合金；至於錫，大多數學者認為是純錫，不過也有學者認為「錫」是鉛與錫的總稱。
鑒燧之齊的銅錫比例，竟然高達1比1，這其實是很不合理的。錫含量過高時，合金會變脆，容易碎裂。在此有的學者認為金指的是純銅，「金錫半」，因為行文語氣的關系，其實應該是「金一錫半」，所以鑒燧之齊的銅錫比就是2：1。

❽ 硅青銅成份和配比

據從地下出土的青銅文物的化學成分看，《考工記》里除「鑒燧之齊」 、「大刃之齊」 及「削殺矢之齊」以外3「齊」 的合金比例，都較比青銅文物的實際含錫量稍偏大。如湖北隨縣曾侯乙墓出土戰國早期的大型編鍾，經採用現代科學方法檢測了五枚鍾的結果，其合金里的錫含量為12.49%至14.6%，平均含錫量為13.75%。華覺明先生認為：我們應當如實地理解「六齊」本意，所謂「六分其金而錫居一」， 應指銅六錫一，即含錫量應為14.3%左右的錫青銅。┉。試以湖北隨縣曾侯乙墓所出編鍾為例，則五件鍾的含錫量是從12.49%到14.6%，平均含量13.75%，含鉛量從1.29至3.19%，平均含鉛量1.79%，和「鍾鼎之齊」(含錫量14.3%)相當接近【3】。華覺明先生認為，「六分其金而錫居一」應當理解成七分，只有在這個比例下的含錫量，才最接近戰國編鍾的實際含錫量。

著者認為，「六分其金」 應是指一個完整的合金重量，「而錫居一」 的合金含錫量，應理解為5分金1分錫。如按這個比例計算，其合金的含錫量，應為16.67%。因六分其金里本已「居」 有一分錫在內，所以，不應在六分以外再增加一分。

應該看到，含錫量16.67%的合金配製，是熔煉合金之前配製新金屬原料的比例，並非鑄成鍾以後的化學成分。如果含錫量16.67%的合金在熔煉時燒損了2%的錫，其化學成分也會與曾侯乙編鍾的實際含錫量相符。

鑄造這么大型的編鍾，如果每一枚鍾都熔煉新金屬料，除費工費時外，鑄造時也不容易保證鍾的質量；應當在進行澆鑄之前，先配製合金，即按「鍾鼎之齊」 的配方先熔化成合金備用，待需澆鑄鍾體時，再用已配製好了的合金進行熔煉時，鑄造工藝才能較順利地進行。

制泥范的造型工與熔化合金的爐工，應為兩個各負其責的兩個不同的工種，對於象曾侯乙這么大型的編鍾更應如此；合金經兩次熔煉以後，按每次熔練過程中錫被燒損1%計，待澆鑄成鍾時，也就基本達到了現在檢測的數值了。這里需要提出的一個問題是，澆鑄每枚鍾時的熔銅量，一般只會多於鍾的重量，剩餘料與從鍾鑄件上取下來的水口冒口以及廢品，又會回爐再用於熔煉澆注；其合金在經多次熔煉的過程中，錫的含量會隨熔煉的次數不斷地減少，因此，青銅文物的實際含錫量，應少於歷史文獻里的理論含錫量2%至4%都應屬於正常。科學檢測五枚鍾的含錫量之所以從12.49%至14.6%的，就是因為回爐料的回爐次數不盡相同所至。回爐料回爐熔煉的次數越多，其合金里的含錫量就會越少。這一規律是符合客觀事實的，我們在長期的銅鏡生產實踐中亦是如此。

若按照這個觀點，其它三「齊」的合金成分也分別與出土戰國以前的青銅文物基本相符， 但「鑒燧之齊」 、「大刃之齊」 及「削殺矢之齊」的銅錫比例，如簡單地從字面理解，就會覺得與實際應用相差甚遠。關於「大刃之齊」 及「削殺矢之齊」，將另文討論，這里只談「鑒燧之齊」。

圍繞「鑒燧之齊」，許多學者曾各自提出了自己的觀點，對其中的「金錫半」進行了各種解釋。戰國時代人們將銅稱之為「金」，將現代的金稱之為黃金，這里的「金」，即現代的紅銅。「金錫半」如從字面講，可以有如下兩種理解；其一，「金錫半」，為銅、錫各半，即銅、錫各50%；其二，「金錫半」中金為一個重量單位，錫半，即錫為金(紅銅)的一半。若按照以上這兩種概念計算，則銅鏡及陽燧合金里的含錫量，應分別為50%及33.3%。目前，大多數學者認為，解釋成33.3%的含錫量較為合理。

近二十年來，國內對古銅鏡作過化學成分分析的學者有中國科學院自然科學史研究所何堂坤先生、上海博物館譚德睿先生、吳來明先生、中國科技大學的王昌燧教授、成都科技大學（現改名四川聯合大學）的田長滸教授、北京科技大學冶金史研究所的孫淑雲教授、韓汝玢教授以及周忠福博士等等；他們分析的手段採用了化學定量分析、電子探針、掃描電子顯微鏡能譜分析、原子吸收光普等方法，來分析古銅鏡的化學成分。

從眾多的學者對古銅鏡進行的化學成分分析報告表明，中國古代銅鏡包括戰國鏡在內的絕大部分銅鏡的含錫量，是以24%為中心上下浮動，其中戰國鏡偏低一些，一般含錫量在22%以下者為多；戰國以後的銅鏡合金含錫量就基本穩定在24%左右了，含錫量超過27%的古銅鏡發現較少。

著者在長期生產實踐中得知，每當熔煉合金配製金屬料時，如果不小心將合金里的含錫量達到了25%時，鑄出的鏡坯非常脆，往往在脫范時，稍不留意就破碎了，如果鑄坯從范腔中小心地脫出來，在鑄後的打磨加工中，也很容易發生崩塊現象，甚至破裂，鏡緣的周邊外緣也常會出現崩塊。如圖1所示，由於這枚銅鏡含錫量稍大於24%，當鑄後開范脫鏡坯時，鏡坯旱已斷裂在范腔之中；如果熔煉時含錫量配製到了25%，在鑄後的磨削加工中，雖然經過了幾道加工工序，但稍不注意，還是造成了鑄件的破損。

同一種含錫量的青銅合金，如果用於澆鑄不同幾何形狀的鏡體，其鑄制出的銅鏡的脆度也是不一樣的；如含錫量為24%的青銅合金，分別澆注到唐代的海獸葡萄鏡范及戰國的四山鏡范里，其結果是，唐海獸葡萄鏡可稍加小心地正常加工，而戰國的四山鏡在鑄後的加工中，就需格外小心，稍不留意，鏡體就會破碎。究其原因，兩鏡的合金成分雖然相同，但唐代的海獸葡萄鏡是高浮雕、高鏡緣，從金屬力學角度看，這種幾何形狀的鏡體較之平板式的戰國鏡鏡體耐沖擊；而戰國鏡的鏡體幾何形狀絕大部分為平板式鏡體，在相同合金條件下，其耐沖擊力遠不如後代各朝的銅鏡。因此，戰國鏡的青銅合金的含錫量，應普遍比後代銅鏡稍微偏低，以不超過22%為宜才合邏輯。

在戰國時代里，其銅鏡合金的含錫量，應低於戰國以後其它各時代銅鏡的含錫量，如果戰國銅鏡合金中的含錫量超過了23%，其鑄坯的鑄後加工就會難上加難。從許多學者對古銅鏡所作的化學成分分析報告中可以看到，在一系例各時代的銅鏡合金成分中，戰國鏡的含錫量普遍偏低，一般為18%至21%左右。

戰國時代的人，不可能看到後代青銅鏡幾何形狀的變化，同樣看不到因鏡體幾何形狀的變化，而使得銅鏡合金配比值的變化，因此，戰國時代的記錄，只能按照他們當時的流行工藝來記載。

《考工記》是戰國時代的著作，其作者生活在戰國時代，其記載應當是真實的、准確的。既然「鑒燧之齊」及「大刃之齊」 以外的其它各「齊」都記載得與出土戰國時代的青銅文物基本相符，那麼，「鑒燧之齊」 為什麼會有如此之大的差異呢？

中國古代的文獻記載里有許多文獻沒有標點，《考工記》也不例外；如果將「鑒燧之齊」里的「金錫半」，釋讀成「金、錫半」，就可理解為「金」、「錫半」各半；「金」是紅銅，在這里可作為一個重量單位的一半；「錫半」是紅銅與錫各半的合金，亦作為一個重量單位的另一半；即銅為50%，銅錫各半的合金亦為50%；那麼，配料熔煉以後的銅錫合金的錫含量，理論上就成為25%；這個理論上的數值，與出土的戰國鏡合金的實際含錫量十分接近了。

為了考證古代的熔煉工藝，同時也為了證實湖北盤龍城出土的小型陶缸到底能否熔煉青銅，著者與盤龍城工作站站長李桃元先生進行研究，李先生提供了盤龍城出土小型陶缸的幾何形狀，我們按其形狀也按其體積大小，用當地的泥土經過揉搓，製成了泥缸式煉爐；並採用了古代的熔煉方法進行了試驗。如圖2所示，用泥料作成的熔爐，高20cm，直徑20cm，經陰干、焙燒成半陶質；分別於1999年10月與12月進行了兩次試驗。第一次試驗時，用我們平時鑄鏡的回爐料2kg，其合金的化學成分約為Cn73%、Sn24%、Pb3%；爐底內放木炭，合金放在中間，上面蓋木炭，風管放在熔爐正中間，風管的進風口用一個30w的電動小風機鼓風。當開風不足20分鍾時，爐內的金屬料已熔煉到了「爐火純青」的程度，達到可正常鑄鏡的溫度。因當時只是為試此爐是否能熔青銅，沒有預計到該試驗能這么順利，所以沒有提前准備鏡范，因此，沒有鑄鏡。這次的實驗足可以說明，盤龍城出土的陶缸，不論其在商代是什麼功用，但用其作為熔爐來熔煉青銅，是不成問題的。

第二次試驗時，稱回爐料與紅銅各1kg，如圖3所示，與第一次的熔煉工藝完全一致。但是，由於爐料里增加了一半紅銅，其熔煉的難度就顯露出來了。第一次試驗時一次性將木炭放滿後，直至將合金熔化至可澆注的溫度，中間沒有再添加木炭；而第二次曾添加了數次木炭，但合金的溫度卻始終達不到澆注溫度。如圖4所示，因這次試驗原計劃澆鑄成鏡，最後勉強將合金澆注了一套鏡范。圖5中左邊為范腔，右邊為鑄出的日光鏡，可以看出，澆鑄的銅鏡毛坯雖然成形，但接觸過銅液的范面，連灰黑色的氧化層都沒有形成。這說明，銅液溫度不夠，此鏡系廢品無疑。這次的鑄鏡失敗的原因，是熔煉青銅合金的各種金屬比例不適應戰國以前的熔爐性質所至。

通過以上試驗可知，在鑄鏡的實際生產中，常規的開爐鑄鏡，是不可能完全使用新合金進行熔煉的。陶質的鏡范有較高的吸水率，在空氣中長期存放很容易吸潮，如果澆鑄不及時，就會造成整批的陶范報廢；這就要求開爐澆注及時。如果開爐熔煉合金時全部使用新金屬原料，將會造成大量的廢品。雖然爐料里有低熔點的錫，但紅銅在熔煉之前並沒有成為合金，其熔點為1084.5℃，熔化速度較慢，當熔煉成為合金時，熔爐里的燃料也燒完了，其合金的熔煉溫度始終達不到澆注溫度的要求。最好的解決方法，就是在開爐鑄鏡之前，先按銅、錫各半的比例熔煉合金原料待用。在這種錫比例增加到如此高的前提下，熔煉速度會大大提高；熔煉出的合金並不是直接鑄鏡，而是作為配製的合金料待用。正常鑄鏡時，應該有三種料合起來進行熔煉；回爐料即水口、冒口、披縫、廢品、跑火料及每次澆注的剩餘料等，這些回爐料應佔全部配料的一半，「金」與「錫半」兩種料合起來佔全部配料的另一半；即新配製的紅銅料其實只佔全部配料的四分之一，「錫半」，即銅錫各半的合金料亦佔全部配料的四分之一；由於有了回爐料及低熔點的「錫半」合金，熔煉的速度才會大大地縮短，熔煉工藝才會順利地進行，而回爐料的消耗量與鑄鏡的進度，也才能始終保持著一個相對穩定的平衡。如果哪－個鑄鏡作坊在每次的開爐鑄鏡時，只使用新金屬原料而不加入回爐料，那麼，回爐料對於這個鑄鏡作坊就等於廢料；先不論其熔煉的技術難度，只算廢金屬料－項，就會遠遠超過所有鑄出銅鏡的重量；在實際鑄鏡生產中，這是不可能的。

戰國時代的采礦、冶煉工藝技術及設備條件都遠不及現代，其時代的銅料都掌握在方國或權貴手中，其珍貴是不言而喻的，不可能不大量地利用回爐料來進行鑄造；回爐料並不是廢料而是比新料更易於熔煉的合金料。我們在長期的鑄鏡生產中，每次熔煉合金時，雖然都配製了一半回爐料，但回爐料的數量還會不繼地增多；到了－定時間，只有採取全部使用回爐料的辦法，來暫時減少回爐料的數量。因此，在戰國時代的鑄鏡過程中，每次開爐熔銅都會加入至少一半重量的回爐料。從「六齊」里每一「齊」都未曾提及回爐料看，「鑒燧之齊」的比例應是指回爐料以外新添金屬料的配比值。

銅鏡合金為Cu-Sb-Pb三元合金，其中，銅為合金的基本原料，合金里加錫的目的是使銅鏡能夠白亮，從而使得合金能有較高的光線反射率；而鉛在銅鏡合金里，必須隨氣候的變化而增減；不能將其按一個固定的數值來定值；鉛在銅鏡合金里，是對Cu-Sn二元合金起著平衡不同的氣候對合金的收縮造成不同的收縮率的作用。可以認為，鉛在銅鏡合金里不是主要原料，而是一種比例很小的平衡劑。對於某一個特定的幾何形狀鏡體或燧體而言，鉛在其合金里的加入量，須隋季節的變化而變化；在一年當中，可以說每個月的鉛含量都不一樣【4】。因此，在「鑒燧之齊」 的合金比例里沒有鉛的比值就不足為怪了。

在現代有色金屬鑄造工藝中，為了避免某－種金屬在熔煉過程中出現大量燒損，往往會採用先配製「中間合金」的方法，來達到目的。如欲熔煉含鋁10%的鋁青銅合金來鑄造工件，如果採取90%的銅及10%的鋁一次性進行熔煉的話，由於鋁在1000℃左右時會開始大量氣化，當銅被熔化完時，其液溫至少超過了1100℃，當鋁料被下入銅液時，早已超過了鋁的氣化點，且是在爆發式的情況下，鋁的氣化速度是很快的；甚至人們可以清楚地看到，熔爐周圍的上方會如初夏的楊絮到處飄揚，這種在空中飄舞的一縷縷白絮，即是鋁在熔煉時超過了氣化溫度而產生出來的鋁蒸氣。其熔煉的結果，可能合金里連5%的鋁含量也達不到了。通常的作法是，先將銅和鋁各以50%的重量熔化成合金；因金屬鋁的熔點低於銅300℃，所以，有50%的鋁與銅熔煉時會大大降低銅的熔點，熔煉時，低熔點的鋁也不會產生明顯的燒損。當熔煉成合金以後，鋁與銅生成了固溶體，再次熔煉時，就更不容易被燒損了。當開爐鑄造含鋁量10%的工業零件時，可先熔化80%的紅銅，再加入20%的鋁銅合金，這個合金被現代的人們稱之為「中間合金」，這樣熔煉的結果，就較容易地得到了10%的鋁青銅。這樣的工藝安排，使得合金的配製易於操作，且不容易出現－些意想不到的熔煉問題。

「六齊」里的任何一「齊」 ，都應指的是回爐料以外新增加的金屬料配方；如果完全採用新金屬料按照「六齊」 里的任何一「齊」 來熔煉合金，對於戰國時代的熔煉工藝而言，都是不大可能鑄成器物的，必須在澆注器物之前，先按各種比例將金屬料熔煉成為合金待用，只有這樣安排工藝，才能順利地進行熔煉、澆鑄。

戰國時代，人們將全部配製好了待澆注器物的合金稱之為「齊」，那麼，提前先配製好了待用的合金又稱之為什麼呢。在「六齊」中雖然沒有這方面的文字記載，就如同「六齊」里沒有對金屬鉛的記載一樣，應該將其看成是一個客觀存在的事實。著者以為「鑒燧之齊」中的「錫半」，即現代鑄造工業中的「中間合金」。「錫半」應為鑄鏡前先配製好待用的合金。如採用這種方法進行熔煉時，回爐料多些或少些，新增料多些或少些都無關緊要，除回爐料外，只需將紅銅料與「錫半」 料等量加入即可，基本不需要進行精密地計算，這對於熔煉工而言，省去了許多麻煩，而熔煉的結果，其合金里含錫量也正是戰國鏡的普遍含錫量。因此，「錫半」在「鑒燧之齊」里，即是量詞、同時又是名詞的雙關語。

鑄鏡時的水口或冒口、廢品及澆注時的剩餘料加起來，其重量總會大於鑄出鏡體的重量，這就意謂著，在銅鏡合金里，總是有相當一部分金屬料是經過了無數次回爐熔煉的；在經多次熔煉過的合金里，其含錫量只會底於配料時的數值；因在每次的熔煉過程中，錫都會有所燒損，理論上25%的含錫量在實際的熔煉過程中會被越煉越低。

在戰國時代里，人們已經歷了兩千餘年的青銅熔煉工藝；對於錫在熔煉過程中的燒損，人們不可能沒有認識。《考工記·栗氏》曰：「凡鑄金之狀，金與錫黑濁之氣竭，黃白次之，黃白之氣竭，青白次之，青白之氣竭，青氣次之，然後可鑄也。」從這－段記載來看，其工藝是為了控制熔煉的溫度，即掌握火候；當熔煉到「青氣次之」之時，也就是熔煉到了所謂「爐火純青」的火候了；如果此時不進行澆注而是繼續熔煉，其合金里的錫與鉛都會比銅的燒損嚴重。因此可以認為：戰國時代的人們，是在充分地認識了青銅合金的熔煉工藝的性質以後著作出的《考工記》。

從我們多年的生產實踐來看，古代每個鑄鏡作坊在開爐熔煉合金時，一般都須在爐中裝入一半重量的回爐料及一半新料；比如若熔煉一爐10Kg的錫青銅，可用水口料、冒口料、廢品披逢料等回爐料5Kg，新金屬料5kg，按銅73%、錫25%、鉛2%，應加入Cu3.65Kg、Sn1.25Kg、Pb0.1；在這一爐金屬料之中，新金屬料的總量為5Kg，其含錫量為25%；因回爐料里的含錫量少於正常配比，因此，其熔煉後的合金含錫量就會少於正常值；假設回爐料里的含錫量已降至18%，那麼，加新配製的金屬料熔煉出的合金，其含錫量也只有21.5%。在這種情況下，熔煉出的合金里含錫量的多少，就完全取決於回爐料所回過爐的次數了。因此可以認為，18%至22%之間，應是「金、錫半」配料方法的必然結果。由此看來，「鑒燧之齊金錫半」，需從范鑄工藝及高錫青銅的熔煉等多方面去研究，不能僅限於《鑒燧之齊》里字面上對百分數的計算。

❾ 一塊合金含金錫,錫和金比5:3,已知錫比金多100克,錫多少克含金量多少克

100÷(5-3)=50(克)錫:50*5=250(克)金:3*50=150(克)

❿ 古人用的銅鏡是怎樣製作的

銅鏡就是古代用銅做的鏡子。在古代，銅鏡與人們的日常生活有著密切關系，是人們不可缺少的生活用具。銅鏡又是精美的工藝品。它製作精良，形態美觀，圖紋華麗，銘文豐富，是我國古代文化遺產中的瑰寶。 上古的鏡，就是大盆的意思，它的名字叫監。《說文》中說：「監可取水於明月，因見其可以照行，故用以為鏡。」在三代之初，監都是用瓦製成的，所以古代的監字是沒有金字旁的。到商代初年的時候，開始鑄造銅鑒，後來鑒字也有了金字偏旁。商周時期，雖然有銅鑒，但是瓦鑒依然通行。