首页 > 泉州空港 > 收藏天地 > 正文

从古代铜镜制造技术谈铜镜中有争议的问题
2014-09-10 08:47:36   来源:   评论:0
\
\
\
 文/尹钊 徐文楷 张继超
 
前段时间,笔者在某刊物上看到一则报道,说钱钟书在翻阅《太平广记·杨素》篇时,对“破镜重圆”的典故心起疑窦,便拿起一面铜镜往地上摔,可是除了有一些磕碰的痕迹,铜镜并没有裂开。为了进一步验证,钱钟书索性把收藏的十几面古镜都拿来摔,了无损裂。钱钟书据此认为铜镜绝非如隋代笑话集《启颜录》所说“坠地分两片”那般脆弱,并将自己的实验过程和读书笔记写入《管锥编》。而河南郑州的许满贵也做过同样的实验,并无开裂。
实际上,钱钟书的实验结果是对的,但结论是错的,对此可以从铜镜的冶金成分来进行分析。根据国内外学者分析的八十一面我国古铜镜合金成分可以看出,齐家文化到西周晚期,铜镜合金成分有两个明显的特点:一是铜、锡、铅含量多不太稳定。二则含锡量较低。这类镜或镜形饰的研磨面,泛红、显黄,且质地较软,很难加工出一个没有道纹、平整光洁的表面来,故其映照效果不佳。由战国到唐五代的镜,基本上是一种含铅的高锡青铜,它的平均成分是铜72.465%、锡22.273%、铅4.881%,此期铜器多不含锌或含锌量极低。宋至明清铜镜平均成分为铜70.584%、锡6.606%、铅13.394%。有很多宋后铜镜含锌量大于10%。除去铜锡铅锌外,古铜镜的其他元素含量一般较低。
关于铸镜用锡的目的,在古人看来一是合金致白,在春秋战国时代的《考工记·攻金之工》中汉郑玄注说:“鉴亦镜也,凡金多锡则忍白且明也。”此“金”指青铜。清代物理学家郑复光在《镜镜詅痴》中说得更为清楚:“铜色本黄,杂锡则青,青近白故宜于镜。”二是合金致坚并易于磨拭。《吕氏春秋·似顺论》说:“金柔锡柔,合两柔则为刚。”唐代孟郊《结交》诗:“铸镜需青铜,青铜易磨拭……凡铜不可照,小人多是非。”此“青铜”指含锡量较高的锡铜合金,“凡铜”指平常的铜;说的是锡青铜易于磨拭,平常铜不宜于映照。
我们知道,锡与铜能形成置换固溶体和多种电子化合物,含锡量较低时,合金主要以单相α固溶体形式存在,其质较软,颜色赤黄。含锡量达5%—7%时,合金中开始析出一种以电子化合物为基的固溶体,即δ相,其质硬而且脆,颜色青灰;当合金含锡量达18%—26%时,δ相数量可达60%—80%,此时合研磨则颜色较白,强度、硬度亦较高。色白,就宜于映像;硬度高,研磨时就不易留下道痕,易于致平致光。大部分战国汉唐镜的含锡量均处于18%—26%,这就是一种较好的成分选择。
除了古人铸镜用锡的目的,根据现在的研究,锡青铜还有两个优点,一是凝固时体积变化较小,不易形成集中性缩孔,所以锡青铜就便于铸造像镜子一样断面形状较为复杂、厚薄不均、尺寸要求精确的物件。所以,一般战国汉唐的图纹都十分细腻、清晰,艺术价值较高。二是其耐蚀能力较强,锡青铜氧化后,表面形成了一层极为致密的二氧化锌的薄膜,在较大程度上起到了一种保护作用。今见战国汉唐铜镜多保存较好,与此密切相关。
关于铸镜配铅的问题,一是需改善合金的切削加工性能;二是在金属凝固的后期,要填补枝晶间的大量显微缩孔,以减少显微收缩;三是可适当降低高锡青铜的硬脆性,延长镜的使用年限。此最后一点也很值得注意,高锡青铜铸镜虽有诸般好处,但其质地脆而易摔破,加铅后便可适当减少这脆性的不良影响。但镜铜加铅有时不宜过多,原因如下:一是,锡青铜加铅,硬度就会下降,加铅过多,镜面研磨时就容易留下道痕。二是,铅色灰黑,会影响铜镜研磨面的颜色;三是铅青铜体积收缩较大,难以铸得精致的镜背图纹;四是铅可减低铜合金耐腐蚀的能力。在考古发掘中,部分宋镜常歪扭变形、断口成灰褐色、棕褐色,花纹粗糙,腐蚀较剧烈,与其锡低铅高的配比有密切关系。
关于铸镜配锌的问题,在我国古代使用的诸多金属中,锌是发现得最晚的,一般说它是始于明代。加锌的缺陷,一因常用的铜锌合金一般都是黄色的,故名黄铜。自然这黄铜的映像效果是不能与白色锡青铜相比的。二因古代使用的铜锌合金塑性较好,硬度不太高,研磨时容易留下道痕,也有碍于镜面的映照。三因黄铜锌青铜易于得到精致的镜背图纹,且易形成了集中性缩孔。铜锌合金做镜,虽有许多缺点,但也有一些优点。一是一般黄铜塑性较好,不易摔破,从而延长了镜的使用年限;二是因为黄铜流动性较好,有利于改善合金的铸造性能;三是黄铜的强度较高、耐蚀力较强。宋后铜镜一反战国汉唐之常制,大量使用起铅青铜(含锡)、黄铜(含锡、铅)来,这有多方面原因,但从技术方面来看,它应是人们为克服高锡青铜镜硬脆性而作的一种探索和努力。
我们认为宋后铜镜成分改变主要与社会习俗、时人认识水平的发展和变化有关系。宋金时节,因烽火不断,也因瓷器等多项手工艺术的发展,铜镜艺术不再受到垂青,人们对铜镜更讲究起经济、耐用和制作上之方便来。宋后用低锡合金铸镜,最大缺点是体积收缩稍大,铸造不出精致的图纹来,使得艺术价值丧失殆尽,只存了个实用上的意义;所以从艺术品角度看,说宋镜已经衰落,是一点也不错的。
从上面的分析,我们就可以得出一个结论,钱钟书实验的事实可能是对的,是因为他摔掉的铜镜可能是宋代或者是明清的铜镜,含铅和锌较多,强度较大,摔下来完全可能不会摔碎。这也是说明铜镜是战国汉唐或宋明清以后铜镜的一个标志。至于铜镜能否摔碎,我们不但有具体的事例,而且有亲身的体会,图1的汉代博局镜,因不小心掉到地下而被摔成三瓣。而现实生活中,破镜重圆就有具体的例子。例如图2唐代的宝相花镜,也是因为不小心摔成两半。
下面根据铜镜铸造技术,对铜镜的包浆谈一谈我们的想法。春秋战国至唐五代铜镜表面的包浆基本上有六种。
1.表面呈黑漆色者,俗称“黑漆古”。主要出土于长江流域及其以南地区,如湖南、湖北、安徽、江苏、浙江、广西等地,河南的南阳、山东一带也可看到。黑漆古镜表面两面漆黑发亮,没有或很少锈迹,常隐约可见人影,十分的可心(图3)。
2.表面呈绿褐色、青褐色者,俗称“绿漆古”。亦主要流行于长江流域及其以南地区,其佳品也是周身无锈,图文清晰,色泽宜人(图4)。
3.表面呈灰褐色者,古称“铅背”,其色泽原在上、下面(图5)。
4.表面呈亮白色、灰白色者,俗称“水银古”。有人认为这铜镜表面状态是由水银沁入,水银沾染而成,主要分布于北方的陕西、山西、河南等地,保存较好时两面没有绿锈,正面隐约可见人影,甚至可辨毛发须眉(图6)。
5.表面覆盖透明物者,这镜也主要产于南方,此透明物虽然极薄,但凭肉眼仍能明显感觉到它的存在(图7)。                                   
6.表面明显呈现两种或多种颜色相差较为悬殊的镜,这类镜子在鲁西南较为常见,主要是黑白两色相间(图8)。
\
对于黑漆古,现在比较流行的观点是锡的反偏析说,有的学者认为“青铜器表面黑漆古层不是古人有意镀附所致,而在于高锡青铜固有的铸造凝固特性。富锡、铅低熔点合金液在铸造凝固时应反偏析作用,沿直径间隙向铸件表面挤出,覆盖表面和残留于枝晶间隙,经数千年自然氧化的结果”。而根据部分专家的考证,汉唐铜镜黑漆古表面的平均成分为锡67.877%、铜12.611%、铅7.777%、硅5.003%、铁3.787%,各元素在表面腐蚀层中的分布规律基本是由外往里去,含铜量逐渐升高,而含锡量以及铁、硅、铝量都是逐渐降低的。而“绿漆古”、“铅背”、“透明面”、“玉状斑”这四种镜的表面所含元素种类并无多大差异,各元素在腐蚀层中的分布状态也显示了与黑漆古相似的特点。而水银沁表面的基本成分是铜锡铅硅四元素,平均成分为铜54.072%、锡38.689%、铅4.188%、硅2.522%,它们与黑漆古等南方铜镜相比,水银沁表面的平均含铜量高出了平均含锡量,水银沁镜的表面成分与内层金属偏离小,水银沁表面含铅量较低。但是有很多学者经过试验发现含锡量较高的镜未显示出高锡量的表层,含锡量低的镜却显示了高锡量的表层。例如,有一件铜器,机体含锡量只有7.048%,表层的含锡量却高达34.362%,含锡量如此低的基底如何能在其表面附着出如此高的锡,这也说明了锡的反偏析说的问题。其实古代的铜镜都有一种表面的特殊处理,即镜面涂覆了锡汞齐后,再用白旃打光,这种操作后世又叫做开镜。古镜表面成分分析中所见的锡主要来自镀料,铜主要来自镜体,铅可能与镀料和镜体合金都有一定的关系;前面提到的宋后铜镜表面有的含锌较高,自然也是与镜体合金有关的;铁、硅、铝、磷等则主要与土壤污染有关系。根据专家的研究,自然腐蚀对表面含硅量、含铁量是十分明显的。而汞绝大部分是挥发出去了,因此,古镜表面的诸色保护层,如“黑漆古”、“水银古”等在成分上的差别,一方面可能与外镀操作有关,但更重要的是和自然腐蚀、元素迁移有关。正因为如此,“黑漆古”是锡的反偏析所致之说就很难成立。第一,黑漆古、绿漆古等古铜镜内部的成分基本上是一致的,为什么只有黑漆古能够反偏析。第二,反偏析绝不可能形成这么薄而厚度大致均匀覆盖了整个器物的高锡层。第三,反偏析说认为表层与内部是没有分界面的,而黑漆古表层起皮脱落说明它们是分层的。第四,从实验可知黑漆古、绿漆古、铅背等表面成分大体是一致的。为何黑漆古为反偏析所致,而其他不是。
还有,很多人认为水银古是由水银沁入,水银沾染成的。此主要依据,可能是宋应星《天工开物》说铜镜铸成后“开面成光,则水银附体而成,非铜有光明如许也”。但这是以讹传讹,宋应星弄错了。水银极易挥发,是很难镀到镜面上去的。从一些学者的研究数据发现,在水银古中并未查出含汞,至于铜镜入土是先受了水银沾染便成了水银古,还是先受血水污秽、后得水银沁入,便成了铅背,只是猜测而已。而水银沁镜多见于北方,铅背多见于南方。若依据此说,若不是北方镜先受了水银,南方镜先受了血水污染,这是说不通的。诸镜表面在色泽上的差异,主要应取决于镀层腐蚀产物的物质结构形态和数量比例,影响表层化合物存在形式和数量比例的因素较多,加工条件和腐蚀条件的微小差异,都会对它产生不同的作用;所以不但南北两方因气候条件、土壤性质不同会影响到铜镜表面状态,哪怕同一墓坑的镜,或者同一镜的不同部位,也会产生色泽差异的。从前面数据可以看出,水银古的铜镜表面和内部的成分相差较少,应是水银沁受腐蚀最轻。

相关报道:

关键词: