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汉代铜镜铸造工艺技术略说

时间:2019-11-29

    应日本滋贺县立大学邀请,中国社会科学院考古研究所副所长白云翔、洛阳市文物局局长郭引强一行,于2008年3月5日~12日访问日本,并参加了在日本富山大学举行的中日合作汉代铜镜铸造模拟研究实验。

铜镜作为古代的照容用具,在中国约有4000年的历史。两汉时期,形成了中国古代铜镜发展的第一个高峰。较之先秦时期,汉代铜镜不仅类型和装饰更加丰富多彩,而且因使用开始普及,产量也空前增加。正因如此,在汉代手工业中,铜镜铸造占有非常重要的地位,其铸造工艺技术水平在当时的青铜冶铸业中也具有很强的代表性。长期以来,对汉代铜镜铸造技术及生产工艺的研究虽相对滞后,但仍取得一定的成果。特别是近年来,随着山东临淄齐故城汉代镜范以及铸镜作坊遗址的发现与发掘,关于汉代乃至整个古代中国铜镜铸造工艺技术的研究,有了不少新的进展,引起学术界及社会的广泛关注。根据对临淄齐故城有关汉代铸镜遗存的观察和分析,并结合以往的一些认识,这里对汉代铜镜的铸造过程及其工艺技术做一初步介绍和讨论。 汉代铜镜铸造的基本工艺流程为:制范→浇铸→铸件加工。 制范是铜镜制作的第一步,也是关键的一步。临淄齐故城汉代陶质镜范的发现以及部分镜范标本的科学检测表明,当时临淄铜镜的铸造采用了陶质双合范技术。这一技术在汉代铜镜铸造业中可能普遍使用,并具有一定的代表性。临淄镜范分镜面范和镜背范两类,外形多呈扁钵状,从平面看为上方下圆的弧底梯形。镜面范正面平整,分型面和型腔位于同一个平面。镜背范分型面要高于型腔,型腔上部中间接浇道,两侧接排气道。部分镜背范保存有清晰纹饰,包括蟠螭纹、龙纹、四乳弦纹、草叶纹等。从检测和分析的情况看,临淄镜范所用原料是当地一种含有较多黏土的细颗粒黄土,其中羼杂一定比例的稻壳灰或其他草木灰,目的应是降低范体密度,增加透气性,从而改善其充型能力。在部分镜范的残断面上,可观察到若干大小不一且不连续的孔隙。另外,镜范的质感一般较轻,测量所得比重多数都小于1。这些现象和特点,可能都与镜范胎体的原料及成分有关。经仔细观察和研究,临淄镜范的制作既有模制法,也有刻制法。两种工艺并存,但以模制法居多。范体制作好之后,还对型腔表面进行了处理,具体是加上一较薄的涂层,使得型腔表面结构平滑、细腻,不至于浇铸时产生铸造缺陷。在出土的很多镜范上,尚可见该涂层,多呈黄褐色。晾干后的泥质镜范需要入窑烘烤或焙烧,以制成陶范。由于发现的镜范范体大多呈青灰色,因此可推测它们主要是在还原窑中烘烤或焙烧的。关于烧制温度,从部分标本的测定结果看,均处在方解石分界温度之上而又未达到烧结温度的合理范围之内。与山西侯马铸铜遗址发现的东周镜范相比,临淄汉代镜范在结构上更为科学合理,同时也更为简单、实用,表现出明显的进步。图片 1 关于铜镜浇铸,根据临淄镜范上残留的浇铸痕迹以及考古发掘出土的铸镜遗迹,并参考商周青铜器的铸造工艺,可做大致的复原。在浇铸之前,先是在镜面范和镜背范的型腔表面涂刷脱范涂料并晾干(有部分临淄镜范的型腔表面泛黑或呈细腻光亮的黑色,可能即是铜镜浇铸过程中脱范涂料接触高温所致),然后在镜背范的镜钮型腔处放置和固定钮孔内范,再行合范。合范可能采用横向捆绑的办法,有的还用草拌泥涂抹合范之间的空隙。从临淄齐故城阚家寨铸镜作坊遗址的情况看,合范安装好后,先放置和固定在砂坑中,之后再进行浇铸。发掘时,在砂坑旁侧的地面上发现一些红烧土痕迹,但未见熔铜。考虑到铜镜铸造用铜量较小,推测当时所用熔炉的体量不会很大,结构可能也很简易,故未能保存下来。值得注意的是,通过对临淄镜范部分标本截面的显微观察,发现了疑似多次浇铸的痕迹。当然,这能否说明当时存在“一范铸多镜”的工艺以及此种工艺在汉代是否广泛流行,还有待进一步的分析和研究。 铜镜铸造成型后,还要进行必要的铸件加工,具体包括镜体热处理、机械加工和镜面处理等。只有经过这些后期加工,铜镜才真正制作完成并可以使用。热处理是汉代临淄铜镜制造过程中铸件加工的重要环节之一,具体主要是通过淬火和回火等工序,以达到提高铜镜强度和塑性的目的,另外获得“凸面镜”的效果。根据对山东境内出土的逾百件西汉铜镜的观测和统计,有相当一部分都为凸面镜,而其凸曲度要明显大于临淄镜面范上测得的凹曲度,可知此种铜镜的形成主要和铸后热处理有关。机械加工是指对铸造出来的粗糙镜体所做的进一步修整工作,包括减除浇道铜、剔除毛刺和毛边、填补气孔和砂眼、刮削和研磨镜面等,其中有一部分是在热处理之前进行的。最后,为提高铜镜的映像效果和防锈能力,还要对镜面进行一些技术性的处理。《淮南子?修务训》记载铜镜铸造好后还有“粉以玄锡”等工序。对一些汉代铜镜的成分检测和分析也表明,镜面上多有一个富锡的表面层,系铜镜铸造成型后表面加工处理所形成。在前述临淄齐故城阚家寨铸镜作坊遗址的发掘中,曾发现一小片呈灰绿色的土壤,经检测含有大量的铜、锡、铅成分,其质量比与铜镜中的铜、锡、铅非常接近,另外在其中还观测到一些直径在百微米级别且有共析体形貌特征的富锡颗粒。初步推测,该灰绿色土应是由金属污染造成的,而原因很可能与铜镜后期加工特别是镜面研磨以及其他镜面处理有关。 以上是对汉代铜镜铸造工艺技术的大致勾勒,相信随着考古新发现的增多以及研究方法、手段的进步,这方面的认识还将不断深化。(作者单位:中国社会科学院考古研究所)(《中国文物报》2014年12月5日6版)

关键词: 东亚 铜镜 青铜铸造 陶质镜范 石质镜范KEYWORDS : East Asia Bronze Mirrors Bronze Founding Pottery Molds Stone MoldsABSTRACT: In East Asia , the technique of casting bronze mirrors with stone molds first emerged in present-day Gansu-Qinghai area at the upper reaches of the Yellow River no later than the beginning of the 2nd millennium BCE. Since then , this technique diffused eastward along the zone on both sides of the later Great Wall into Northeast China , Korean Peninsula and Kyushu region in present-day Japan and formed the tradition of stone mold-casting technique of bronze mi rrors. In Japan , this technique lasted to the 3rd century CE. The technique of casting bronze mir rors with pottery molds emerged around the 9th century BCE in the core area of the domain of the Western Zhou Dynasty , i.e . the Shaanxi Plain, the western Henan and southern Shanxi Provinces , and got mature at least in the end of the third centuryBCE , which was the turn of the Qin and Han Dynasties ; after that , this technique quickly spread to Northeast China , Korean Peninsula , and diffused into Japan Archipelago and finally ended East Asia’ s tradition of stone mold- casting technique of bronze mirors at the beginning of the third century CE. 众所周知,铜镜作为古代人们的照容用具 ,在东亚地区有着悠久的历史。中国新石器时代末期齐家文化铜镜的发现表明,早在大约公元前2000年前后, 人们就开始了铜镜的制作和使用。后来经过缓慢的发展 ,到公元前5世纪前后 ,铜镜开始步入快速发展时期, 逐步成为古代人们的日常生活用品,直到19世纪随着玻璃镜的逐步普及才退出历史舞台。正因为如此,关于古代铜镜的研究历来为东亚考古学家所关注,并且取得了丰硕的成果。 关于古代铜镜的研究,并不仅仅限于铜镜的形制、镜背花纹和铭文, 还包括铜镜的制造技术, 尤其是铸造技术, 因为它是铸造而成的。因此,关于铜镜铸造技术的研究,对于探索铜镜的起源、发展、演变及其扩展等,都具有重要的意义。正因为如此,关于铜镜铸造技术的研究,是学术界长期以来的一个重要研究课题,并且不断取得进展。就铜镜的制造工艺来说, 其基本的工艺流程是: 制范 → 浇注 → 铸件细加工,其中铸范的制作和使用最为关键。基于这样的认识,这里从对考古发现的铜镜铸范的梳理和分析入手,就东亚地区古代铜镜铸造的技术传统及其演变进行简要的分析和讨论。 一、 陶质镜范的发现与陶范铸镜传统 陶质镜范是指用泥土作原料、制作成型后用火烘烤或焙烧的铜镜铸范 ,也包括未经……原文发表在《考古》2010第2期全文阅读请点击

新华网济南4月24日电考古专家说,他们在山东省淄博市临淄齐国故城内的今阚家寨村南一带发掘的遗址,经过近两年的发掘和研究,证明是一处距今有2000多年历史的西汉时期的铜镜铸造作坊。这是世界上首次发现的古代铜镜铸造作坊遗址。

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“临淄齐故城冶铸遗存考古发掘与研究”项目负责人、中国社会科学院考古研究所副所长白云翔告诉记者,铸坑、水井、沙坑等一系列遗迹的揭露,以及100余件镜范残块、鼓风管等铸铜遗物的出土,为该遗址年代、性质和用途的判定以及汉代铜镜铸造工艺技术的研究,提供了可靠的科学依据。

会见富山大学校长后合影  

白云翔向记者展示了保存相对比较完整的一个西汉初年的蟠螭纹镜范、西汉前期的草叶纹镜范,以及一块铸件直径30厘米以上的大型铜镜的镜范残块。这些均证明该铸镜作坊的生产年代是西汉初年到西汉中期。

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