一、古銅錢化學(xué)成份分類 1、紫銅: 又稱純銅,古代含銅量約在96%至99%,呈紫紅色。 2、青銅: 青銅可分為兩大類: (1)錫青銅:含錫20%至30%。若含錫在于20至30%則錢呈銀白色,俗稱“白銅”錢。含錫量少則錢呈淡棕色,俗稱青黃色。古代錫青銅都含有鉛,一般在3至8%,相當(dāng)現(xiàn)代錫青銅的化學(xué)成份。 (2)鉛青銅:含錫2至10%,含鉛9至60%。若含錫、鉛量多,則錢呈灰白色,若含錫、鉛量少,則錢呈黃青色。在先秦時(shí)期青銅錢的含量都較多,一般都在7至56%,個(gè)別高達(dá)62%。到漢代含鉛量~9%。若鉛量在座~33%,則相當(dāng)現(xiàn)代鉛青銅的化學(xué)成份。 3、黃銅: 黃銅在明清時(shí)期就用于鑄造銅錢了。明嘉靖年間就用黃銅大量鑄錢。古代稱“鋅”為“倭鉛”。用爐甘石熔煉而成(即菱鋅礦ZnCO3)。D 元代就有:“赤銅入‘爐甘石’煉為黃銅,其色如金”的記載。在明代后期我國的鋅已向國外出口,鋅錠含鋅量達(dá)98%以上。黃銅又可分為: ?。?)黃銅:含鋅3~40%。若含鋅量在10~20%稱為紅銅(新疆地區(qū)),俄國稱為丹銅。 ?。?)鉛黃銅:含鋅35~43%,含鉛0.3~3%。正明清時(shí)期的銅錢中有的含鉛量還要多些。含鋅量有時(shí)會少些在20~40%。 (3)錫黃銅:含鋅9~40%,含錫0.2~2%。有時(shí)也含有少量的鉛。 4、白銅: 在明代我國就可生產(chǎn)銅鎳合金,其成分為銅40~58%,鎳7.7~31.6%,鋅25.4~45%。以后傳到德國,經(jīng)仿制才制成電阻材料稱“德國銀”。白銅又可分為: (1)普通白銅:含鎳+鈷0.57~2.6%。 (2)鐵白銅:含鎳+鈷0.5~1.5%,含錳0.5~1.2%。 ?。?)鋅白銅:含鎳+鈷12~16.2%,鋅23~28%。 ?。?)砷白銅:在東晉時(shí)期甸就生產(chǎn)出砷白銅,即將赤銅加“砒石”煉為白銅。含砷量約10%,呈銀白色。因在熔煉過程中產(chǎn)生巨毒氣體,故很少用。 5、小結(jié): 在古銅錢中使用最多。其次是紫銅錢。到明清時(shí)期才使用黃銅錢(早期僅見“壯泉四十”是黃銅錢)。俗稱的白銅錢實(shí)際上是含錫量多功能些的表鯛錢?;旧喜皇怯幸馍a(chǎn)砷白銅錢。 二、古銅錢腐蝕后表面顏色的機(jī)理分析 A:古銅錢長期埋在土壤中銹蝕是最普通最常見的現(xiàn)象。現(xiàn)按土壤的特性可分為酸性、堿性、中性三類情況. 1.酸性土壤中的銹蝕機(jī)理分析 古銅錢埋在酸性土壤中的銹蝕機(jī)理分析:古銅錢長期埋在酸性(PH4-7)土壤中的銹蝕顏色一般呈綠色(顏色由蘋果綠--淡綠--中綠--深綠--橄欖綠逐漸進(jìn)變化0,并產(chǎn)生堿式碳酸銅[CuCO3.3Cu(OH)3]呈淡綠色,有時(shí)還會產(chǎn)生堿式硫酸銅[CuSO4.3Cu(OH)2],呈橄欖綠色,并在錢表面形成穩(wěn)定的保護(hù)膜。由于銹蝕的厚度不同,銹的化學(xué)成份不同,含量多少也不同,因此便會形成各種深淺不同的綠色。俗稱松綠、瓜皮綠、純綠、綠漆古、靛蘭綠等。這類銹蝕往往是全面腐蝕和局部腐蝕的綜合產(chǎn)物,同時(shí)還會產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。故錢面會呈斑狀、槽狀及坑眼,又因有晶間腐蝕和選擇腐蝕,銅錢內(nèi)部的錫、鉛等易腐部份腐蝕掉,而使銅錢的比重減小就變輕了,并產(chǎn)生微細(xì)的小針眼,使錢聲變啞,綠銹從孔中產(chǎn)生,俗稱“入骨銹”。 2.堿性土壤中的銹蝕機(jī)理分析 古銅錢埋在堿性土壤中的銹蝕機(jī)理分析:古銅錢一般在民間使用流通數(shù)十年甚至數(shù)百年之久。就會銹蝕產(chǎn)生堿式硫酸銅,后又埋在堿性土壤中(PH7-10)與還原類物質(zhì)如有機(jī)物糖類發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生成氧化亞銅Cu2O呈深紅色,還會生成鉛丹Pb3O4呈大紅色。欲稱朱砂銹,雞血斑,棗皮紅,黃斑等。同時(shí)還保留部分堿式硫酸銅,故保存部分綠銹,所以古銅錢呈紅綠銹。同時(shí)也會產(chǎn)生局部腐蝕及電化學(xué)腐蝕,所形成的微小針眼中也有紅綠銹產(chǎn)生,欲稱入骨銹。由上述可知古銅錢必須先產(chǎn)生綠銹后才會還原而生成紅銹。故是紅銹蓋綠銹。在沙中則形成“干沙銹”即綠中有沙并有黃、紅斑。 3.中性土壤中的銹蝕機(jī)理分析 古銅錢長期埋在中性土壤中(PH7)一般不會生銹,但有些古銅錢的含錫量偏高,若錫在15-32%時(shí),從“銅一錫系狀態(tài)圖”分析,形成a固溶晶體和 共析體組成.而其中的 相(Cu3Sn)及SN,因錫析出到錢表面形成所謂“水銀光”又稱“水銀浸”。同時(shí)錫青銅還會有“逆偏析”趨向,即錫由內(nèi)外析出,使銅錢表面呈“白斑’又稱之為“錫汗”。當(dāng)含錫量在10-305時(shí)還會產(chǎn)生二氧化錫(SnO2)呈銀灰色.這些現(xiàn)象也會同時(shí)產(chǎn)生,或分別產(chǎn)生,都會使銅錢表面形成“水銀光”。因中性土壤極不穩(wěn)定,很容易改變成為酸性或堿性土壤,故有些古銅錢先形成少量的紅綠銹后再產(chǎn)生“水銀光”。 B:古銅錢長期浸在水中銹蝕機(jī)理分析 古銅錢長期浸埋在較清潔的江、河水中,腐蝕極微弱,一般小于0.0025毫米/年,黃銅錢略快些。若古銅錢久浸埋在有污染的水田中或含硫酸鐵[Fe2(SO4)3]的礦水中,則會使銅錢嚴(yán)重腐蝕,生成氧化亞銅和硫化亞銅(Cu2S),一呈紅色,一呈黑色,并均勻分布,使錢表面形成如薄殼狀的灰色銹蝕(顏色由?;?-銀灰--淡灰--中灰--深灰漸變)。 C:古銅錢長期存放在大氣中銹蝕機(jī)理分析 紫銅、青銅、黃銅錢在大氣中都很穩(wěn)定,一般小于0.00015毫米/年,在銅錢表面會生成一層極穩(wěn)定的保護(hù)薄膜,主要是堿式硫酸銅呈橄欖綠色,還會產(chǎn)生氧化銅(CuO)中黑色,硫化亞銅黑色,及氧化亞錫(SnO)棕黑色。年代越久則銹層加厚顏色也變深,俗稱為“黑漆古”,若長期在手中把玩則會使錢表面光亮如鏡俗稱“傳世古”。但在這類古銅錢中也產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕,故是“啞聲”。若古銅錢長期在干燥的環(huán)境中(大氣中或土中)也會產(chǎn)生氧化銅和氧化亞金星呈深黑色,俗稱“黑漆古”。有些銅錢先生成紅綠銹后,又在干燥環(huán)境中生成氧化銅和氧化亞金星,一般稱這種有紅綠銹的“黑漆古”錢為“包漿”。 三、古銅錢耐蝕性能的評級 金屬材料耐蝕性能共分10級,而古銅錢耐蝕性能都極強(qiáng),一般都在1-5級之內(nèi)。 極強(qiáng)耐蝕性:1級別 0.001毫米/年 很強(qiáng)耐蝕性:2級 0.001-0.005毫米/年 很強(qiáng)耐蝕性:3級 0.005-0.010毫米/年 強(qiáng)耐蝕性:4級 0.010-0.05毫米/年 四、銹蝕現(xiàn)象專用述語 (1)生坑:在各類型土壤中出土的古銅錢,銹蝕明顯并保存完好稱為生坑。只說“表面氧化嚴(yán)重”是片面和不確切的,應(yīng)改為銅錢“銹蝕明顯”。因其不僅表面有銹蝕,而且內(nèi)部也有晶間腐蝕等存在。 (2)熟坑:出土多年但依舊保留部分銹跡的古銅錢。又稱為“老生坑”。 (3)傳世古;存放在大氣中銹蝕的古銅錢,又經(jīng)常期把玩,表面黑又光亮。 (4)黑漆古:存放在干燥環(huán)境中的古銅錢,未經(jīng)把玩,表面呈黑色。 (5)水銀古:古銅錢含錫量高并在中性土壤中形成可見的“水銀光”,即表面有銀白色的銹層。有些書上只說表面銀白色的氧化層,是片面和不確切的。 (6)包漿:古銅錢在水中或干燥環(huán)境中銹蝕后呈多種顏色,即為紅、黃、綠銹的“黑漆古”錢。 |
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