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科技鉴定-X射线荧光法应用于古陶瓷鉴定的理论基础和条件
2010-08-03 12:01:27 来源: 作者: 【 】 浏览:14067次 评论:0

X射线荧光法应用于古陶瓷鉴定的理论基础和条件

   现代古陶瓷的科技鉴定越来越红火,为什么可以借助于元素组成分析来进行古陶瓷的断源和断代,利用X荧光无损分析技术来进行古陶瓷的科技鉴定必须具备哪些前提条件等等,系统的论述和介绍非常少,许多古陶瓷的研究和收藏爱好者对这种方法都还缺乏深入的了解。下面主要围绕元素组成模式应用于古陶瓷鉴定的理论基础、元素组成鉴定法的应用条件等方面简单介绍。

元素组成模式应用于古陶瓷鉴定的理论基础

   古陶瓷的断源、断代一直是古陶瓷研究工作的一个重要组成部分,除了目测,从古陶瓷的器型、纹饰、胎釉彩、底款等外观考古的角度确定不同时代、不同窑口产品的差异外,采用无损的元素组成分析方法,如能量色散X荧光光谱分析技术,目前已发展成为应用于古陶瓷鉴定研究中最常用的现代自然科学技术之一。采用能量色散X荧光光谱分析技术进行古陶瓷的科技研究,在国内外已取得了许多行之有效的方法。英国牛津大学、上海硅酸盐研究所、香港城市大学、故宫博物院、景德镇陶瓷学院古陶瓷研究所等古陶瓷研究和鉴定部门,对古陶瓷进行了广泛的测试并取得了一定的成绩。

   古代陶瓷器的制作一般都是就地取材,可以说,资源条件是决定不同地域、时期影响我国各种类型古陶瓷发展的一个关键性因素。古陶瓷是由粘土等天然矿物原料按不同配方配制后加工、成型并烧制而成,其化学组成取决于所用天然原料、配方以及处理等。因此综合利用古陶瓷由于原料来源、配方的差异以及工艺制度的改进等所产生的不同地域和年代的古陶瓷样本体现在胎、釉和彩的元素组成模式(包括主次及微量元素的组成)的变化来进行古陶瓷的断源断代成为可能。这也是利用古陶瓷的元素组成进行科技鉴定的基础。

原料的来源

    由于不同地区土壤和矿物中元素的迁移和富集直接受区域自然地理条件制约而具有明显的周期性、地带性和地区性。这主要是由于:
(1)是以淋溶和淀积为主要过程的水迁移作用。
(2)生物地球化学作用十分活跃。
(3)元素的分布和组合受到地表地貌条件的影响。

   人类生产和生存活动直接影响元素的再分配。因此即使是同一种类型的原料,由于产地的不同其化学组成的差异也是不容忽视的。 此外,由于土壤中微量元素的生物积累作用,如陆地植物能选择性地吸收各种微量元素并积累于植物体中,选择性地吸收造成植物中某元素的数量与其在土壤中的含量不成比例,植物选择性强的主量元素有P、S、Ca、K;be、Co,微量元素有Ni、Zn、Ge、As、Cu、Sn、Pb、Ti、Ag、Au等。

配方的变化

   随着技术进步及不同地域和阶段审美情趣的变化,中国古陶瓷的胎、釉配方也有相应调整。如在我国北方即从易熔粘土配方发展到高岭土和长石的配方,而我国南方则是从易熔粘土配方发展到瓷石,再到瓷石加高岭的二元配方,以我国古代著名的景德镇瓷为例,其瓷胎从早期的瓷石一元配方到后期的瓷石加高岭二元配方就是一个明显的佐证。元代以后景德镇青花瓷已经在胎料配方中逐步加入高岭土,使得瓷胎中的玻璃相相对减少,莫来石含量增加,制品的烧成范围增宽,瓷器的变形、强度以及热稳定性也随之得到改善。到了清康熙时期, 高岭土的用量已显著提高,达到了40%,Al2O3含量已超过了26%,其烧成温度已由初期的1150℃左右提高到1300℃以上。

原料的处理和加工

   原料的处理和精制也将对陶瓷制品的最终化学组成产生影响。如在我国古瓷的原料加工过程中,淘洗是非常重要的一环,目的是一方面尽可能去掉影响成型、烧制的粗颗粒,提高可塑性和活性,另一方面提高原料中Al2O3的含量。同时淘洗也会使TiO2,Fe2O3和MnO2等着色杂质以及碱金属氧化物含量产生变化。由于不同时期陶工们对淘洗的认识及淘洗的程度不尽相同,必然会对原料的组成产生不同的影响。

元素组成鉴定法应用的第一个条件——基础信息数据库的建设

   古陶瓷的科技鉴定是一个非常复杂的系统工程,利用古陶瓷的元素组成进行科技鉴定,其模式上采用从已知探未知的方法。即依据相应时代、地域古陶瓷样品存在的元素组成特征和变化规律对未知样品进行归纳和判别分析。而为了确实掌握不同类型古陶瓷在相应地域、时代的元素组成的特征和变化规律,作为统计分析学的基本要求,首先就必须掌握足够的获取有足够数量、明确发掘遗址、可靠地层和年代依据的古陶瓷标本的古陶瓷元素组成信息,以及快捷方便的数据查询、处理的方法模式。

   然而,众所周知,中国古陶瓷历史悠久,产品丰富,种类繁多,资料更是极为丰富和繁杂。中国陶器的产生距今已有11700多年,其精品从旧石器时代晚期至西周就有灰陶、红陶、彩陶、白陶、硬陶等多个种类;从宋代至清朝,瓷器的生产更是迅猛发展,除青、白两大瓷系外,还有黑釉、青白釉和彩绘瓷;窑场除汝、官、哥、定、钧五大名窑外,还有耀州窑、湖田窑、磁州窑等。制瓷历史如此悠久、生产瓷器品种如此之多的中国,已发掘的和未发



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