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古代材料是承载历史信息的重要的媒介,同时也是人类历史发展见证以及不可再生的珍贵遗产。本论文主要通过现代一系列表征技术对古代有机高分子材料和琉璃瓦釉质材料进行表征和分析,对于人们了解当时的风俗文化、生产生活水平以及材料制作工艺可以起到辅助作用,同时对于同类型古代材料分析表征具有一定的参考价值,也可以促进多学科的交流与融合。具体内容主要包括两个部分: 1、滇文化遗址、战国墓地出土古代器物镶嵌所用粘合剂的研究 论文主要采用热裂解气质联用(PY-GC-MS)、衍生化热裂解气质联用(THM-PY-GC-MS)、扫描电镜(SEM)、傅里叶变换显微红外(FT-IR microspectrmetry)、拉曼光谱仪(Raman)、X射线衍射仪(XRD)、热重分析仪(TGA)等表征技术对出土自昆明羊甫头滇文化遗址铜扣饰表面的粘合剂和贵州省赫章可乐乡战国墓出土的铜手镯上粘合剂化学成分进行分析。经过综合分析确认铜扣饰表面粘合剂含有酯类、酸类、醇类、烷烃、烯烃类等50多种化合物,其中含有的棕榈酸、蜂蜡酸、硬脂酸等(C12-C30)系列长链脂肪酸以及棕榈酸酯属于天然蜂蜡的特征成分。铜手镯上的粘合剂检测到含有苯酚类、苯类、烷烃类、烯烃类以及无机颜料(炭黑)等30多种化合物,其中检测到的C15系邻苯二酚属于天然生漆的特征成分。由此可以确定两种粘合剂的有机成分为天然蜂蜡和生漆。 一方面,这是中国首次确认在古滇国时期蜂蜡被当做粘合剂使用的实物证据,同时也反映了古滇国工匠掌握了提炼蜂蜡的技术,养蜂业是滇文化农业的重要构成。另一方面,天然生漆作为粘合剂表明了在战国时期工匠就已经掌握了将其作为粘合剂的使用的制造工艺,并且向其添加炭黑、石英成分是为了起到装饰性、抗老化、增强热稳定性等作用。另外分析结果表明THM-PY-GC-MS对于分析酸类,酚类等强极性以及热不稳定的物质具有明显的优势,为古代粘合剂材料的鉴定提供了一种方便可行的方法。 2、圆明园出土古代琉璃瓦釉质材料研究 主要利用光学显微镜、能量色散(EDXRF)、光电子能谱(XPS)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等对圆明园出土的部分黄色和绿色琉璃瓦釉泛红现象进行分析,以研究圆明园出土琉璃瓦的变色机理。通过以上分析表明,琉璃瓦的釉层属于一种铅硅系玻璃,黄釉中呈现黄中泛红现象的直接原因是由于红色区域和黄色区域中Fe存在形式不同,黄色区域中Fe是以Fe3+与Fe2+并存的形式存在,红色区域中Fe主要是以α-Fe2O3晶体形式存在,这种现象的本质是由于Fe2+在高温条件下被O2氧化为Fe3+,然而高温会导致釉层流失,进而导致釉层中的Fe3+析出富聚为六角片状的α-Fe2O3(α-Fe2O3显红色又被称为云母氧化铁红)晶体颗粒所致。 绿釉呈现绿中泛红现象是由于绿色区域和红色区域中Cu存在形式不同所致,绿色区域Cu是以Cu2+形式存在,黑红色和鲜红色区域主要以Cu2O和Cu0晶体并存的形式存在,并且黑红色区域Cu0的含量要高于鲜红色,所以Cu0对于呈红色起到主要作用。绿色到红色转变是由于釉层中Cu2+被圆明园遭受火烧时产生的C和CO还原为Cu0和Cu2O析出富集到表面所致,其本质与铜红釉呈色机理相同。 一方面通过对琉璃瓦变色现象的研究,探究了其变色的原因;另一方面对于研究同类型古代无机材料可以起到借鉴作用。