耀州窑青瓷白色中间层和化妆土的微观结构

采用体视显微镜和偏光显微镜,对比观察了耀州窑北宋青瓷白色中间层和唐代、五代青瓷化妆土之间的微观结构.结果显示,在体视显微镜下中间层和化妆土层均为白色薄层,但在偏光显微镜下明显可见化妆土层,未见中间层.并探讨了这些现象与二者的化学组成和形成机理的关系.     

飞秒激光剥蚀-多接收电感耦合等离子质谱原位微区分析青铜中铅同位素组成-以古铜钱币为例

建立了飞秒激光剥蚀-多接收电感耦合等离子质谱(fLA-MC-ICPMS)铅同位素原位微区分析方法,分别利用溶液法(SN-MC-ICPMS)和激光剥蚀法(fLA-MC-ICPMS)对15个铜(黄铜,青铜)国家标准物质进行了实验分析,测试的结果表明CuPb12(GBW02137)中Pb同位素组成非常均一,可作为以铜为基体的青铜、黄铜及铜矿中Pb同位素原位微区分析的外部参考物质。对CuPb12进行了112次fLA-MC-ICPMS Pb同位素分析测试,其加权平均值与溶液法测定的Pb同位素比值在2σ误差范围内完全一致,208 Pb/204 Pb和207Pb/206Pb比值的内部精度RSE分别小于90和40ppm,外部精度RSD分别小于60和30ppm。利用本实验室建立的fLA-MC-ICPMS分析方法对13个古铜钱币中Pb同位素进行了原位微区无损伤分析,测试结果表明,不同朝代古钱币中Pb同位素组成差异较大,即使同一朝代的古钱币其Pb同位素组成也不尽相同。     

负泊松比结构力学设计、抗冲击性能及在车辆工程应用与展望

轻量化多功能负泊松比结构由于具有优异的可设计性、拉胀特性、剪切模量、断裂韧性、抗冲击吸能、减震降噪等特性,在车辆吸能结构设计和多功能优化方面具有巨大的应用潜力.本文详细综述了负泊松比结构的力学设计及其在车辆工程中的典型应用:(1)负泊松比基本概念及其力学特性, 以及近几十年来的快速发展趋势;(2)负泊松比材料与结构构型设计方法的基本分类、负泊松比泡沫材料微结构特征及制备工艺、负泊松比复合材料设计方法的基本发展历程以及前沿人工智能设计方法;(3)针对典型负泊松比结构的力学设计进行详细介绍, 主要包括手性结构、方格旋转结构、双箭头内凹结构、内凹蜂窝结构、拉伸扭转效应负泊松比结构等;(4)负泊松比材料与结构的冲击吸能特性及相关的实验、理论和模拟研究;(5)负泊松比材料与结构在汽车轻量化设计领域的典型应用, 主要包括汽车吸能盒、B柱、发动机罩、安全带、悬架、免充气轮胎等典型吸能结构件;(6)负泊松比结构在汽车工程中的应用前景, 所面临技术挑战和巨大应用潜力.      

汝瓷及其仿制品瓷釉的显微结构分析和"汝钧不分"难题的破解

使用扫描电镜（SEM）、紫外-可见分光光度计（UV-VIS）和色差计分析了一些汝官瓷、仿汝瓷和钧瓷残片.在SEM下,汝瓷与钧瓷的显微结构差异较大,而仿汝瓷的显微结构类似于钧瓷;瓷釉中分相或者析晶导致的Rayleigh散射和Mie散射作用都对其釉色存在贡献;三者显微结构上的差异可用来解释它们反射光谱上的差异.UV-VIS可用于解决“汝钧不分”的问题,并为汝瓷的无损科技鉴定提供了可靠的依据.     

陕西周原遗址出土西周原始瓷工艺特征的初步研究

南方地区原始瓷出土数量较多且出土地点较为集中,从而对它的工艺和产地研究较为深入;而北方原始瓷因出土地点分布零散和数量的限制,对它的科技分析比较少。随着陕西周原遗址出土了大量原始瓷,有必要对该遗址出土的原始瓷做一个整体分析。为了探讨陕西周原遗址出土西周时期原始瓷的工艺特征,采用超景深三维视频显微系统和能量色散X射线荧光光谱分别对原始瓷胎釉微观结构和化学元素组成进行了观察与测试。显微观察可见：原始瓷胎质粗糙,胎中未熔颗粒、孔隙较多;施釉不均,釉层较为浑浊,分布较多气泡。化学组成测试结果显示：胎中Al₂O₃含量集中在11.8%～17.21%,SiO₂含量分布在75%～80.5%, K₂O含量分布在3%～7.85%;釉中CaO含量分布在11.08%～23.94%, P₂O₅含量分布在1%～3.18%、MnO含量分布在0.24%～1%,而釉中P₂O₅,MnO,K₂O含量较胎相对提高。结果分析表明：原始瓷胎料可能选用含较高钾的瓷石;釉应是添加了草木灰的钙釉;周原遗址的原始瓷工艺尚处于制瓷技术初级阶段。     

巩窑唐代早期白瓷的EDXRF线扫描分析

具有悠久瓷器生产历史的巩窑,是我国古代北方烧制白瓷的3个代表性窑口之一。在唐代早期,为了掩盖瓷胎表面的粗糙状态和较深的胎体颜色,提高瓷器的质量和白度,巩窑白瓷在胎的表面施加了一层装饰层——化妆土。用能量色散X射线探针技术对这些白瓷碎片的剖面进行了主要化学成分的线扫描分析,结果表明： 巩窑唐代早期白瓷的化妆土使用了不同的原料,与光学显微镜下观察到的现象相符合。另外,白瓷釉可能是加有草木灰的钙釉。     

我国北方古白瓷釉化学组成的能量色散X荧光光谱分析

利用能量色散X荧光光谱分析法（EDXRFS）测定了我国北方的四个窑口——邢窑、定窑、巩窑和宜阳窑所烧制白瓷釉的主量元素和微量元素，通过化学成分分析和多元统计的方法，揭示出不同窑口化学组成的分区特征，并且发现宜阳窑的白瓷与我国北方三个代表性白瓷窑口之一——巩窑之间存在着密切的联系。     

红外光谱的煤精类文物材质判别方法

我国是世界上最早使用煤及煤精的国家之一,但对考古出土煤精文物的研究发现,煤精文物原材料的质地常常偏离宝石学中对有机宝石煤精的定义。在此提出“煤精类文物”的概念,将以往出土文物中如褐煤、烛煤等与煤精文物材质近似但不同的材料归至同一文化概念中。目前对于煤精类文物制品的科学研究仍存在较大空白,其中最为基础的材质种类判别也没有科学的判断方法。以陕西周原贺家墓地、陕西咸阳岩村墓地、新疆吐鲁番胜金店墓地、新疆伊犁吉仁台沟口遗址四个遗址出土的16件煤精制品和原料为研究对象,初步探索漫反射傅里叶变换红外光谱在出土煤精类文物成分分析中的应用。结果表明,不同遗址出土的煤精类文物的红外谱图有较为明显的不同,同一遗址出土的煤精类文物的红外谱图在特征波段具有相似性,不同遗址煤精类文物则差异明显。使用Norris二阶导数法对红外光谱进行处理,提高吸收峰分辨率,为精细研究提供信息,选择特殊红外光谱参数I=A_{820 cm-1}/A_{2 870 cm-1}定量分析不同样品的红外光谱,结合静水称重得到的部分样品的密度信息,对出土的煤精类文物制品材质的煤化程度初步判断。结合红外光谱特征波数的强度进一步通过主成分分析解释煤精类文物的红外光谱信息,来自不同遗址的煤精类文物样品在主成分分析得分图中得到了良好的区分,并且可以与特殊红外光谱参数I判别的初步结论互相对应。验证了以漫反射傅里叶变换红外光谱为主的无损分析方法在煤精类文物材质判别中应用的可行性;若结合不同产地煤精矿样红外光谱,则可以为煤精类文物产地判别提供研究方法。     

文物研究与保护中的无损分析技术

文物信息的提取与研究对于揭示古代遗物内涵的人类社会、文化等历史信息有着举足轻重的作用。一方面可以了解古代的工艺技术特征,探寻文物制作技术起源及其发展历程;另一方面可以进行病害调查分析,为保护文物提供有效信息。由于文物不可再生的珍贵性,探索和应用现代无损分析技术进行文物研究和保护尤为重要。该文细致梳理了目前主要在文物研究与保护中的无损分析方法及其应用现状：用于文物内部和表面影像分析的X光照相技术、红外成像技术、CT技术、多光谱成像技术和三维激光扫描技术;用于文物表面微观形貌观察和显微结构分析的光学显微镜和电子显微镜;用于文物化学组成分析的X射线荧光光谱和激光剥蚀等离子体质谱分析技术;用于文物物质结构分析的微区XRD、反射式红外光谱和显微激光拉曼光谱分析技术。同时,对这些无损分析技术的优势和局限性进行了初步分析,预期随着科技研究水平的不断提高,这些无损分析技术未来将向着小型化、自动化和便携化的方向发展,在文物研究和保护中有着十分广阔的应用前景。