故宫奉先殿清初彩画颜料成分分析

故宫奉先殿是明清两代皇帝祭祀祖先的家庙,地位仅次于太庙。奉先殿始建于明成祖时期,现存建筑主要建于康熙时期,其上保留了为数不多的清初彩画,是研究清初彩画的珍贵实物。利用显微观察、扫描电子显微镜能谱和激光拉曼光谱分析,对取自奉先殿的彩画颜料进行分析鉴定。结果表明,奉先殿彩画中部分红色和蓝色颜料层存在分层现象,表层颜色鲜艳明亮,中层和下层颜色偏浅,每层所用颜料配方不同。红色颜料有朱砂、铅丹和铁红,绿色颜料均为氯铜矿,蓝色颜料均为石青,用铅白打底。浅色颜料由主显色矿物颜料加入以铅白为主的白色颜料混合调制而成。其中浅红色由铅丹与铅白调和而成,浅绿色由氯铜矿与铅白调和而成。浅蓝色颜料中未发现铅白,但含有大量Al元素和Si元素,推测含有高岭土。浅蓝色颜料有可能是由石青与高岭土调制而成。奉先殿彩画中未发现清晚彩画常用的合成群青、巴黎绿等颜料,反映出奉先殿彩画的绘制年代很有可能就是档案记载的康熙年间,之后未有大修。高岭土作为白色颜料调配浅色颜料在彩画制作中比较少见,奉先殿彩画中高岭土的发现丰富了清代早期彩画颜料制作的资料,具有一定的学术意义。     

北京故宫养心殿燕喜堂及西围房建筑彩画的分析研究——一种检测颜料和胶结物的集成检测方法

北京故宫是现存规模最大、保存最完整的木结构古建筑群。2015年底,故宫养心殿启动研究性保护修缮工程,燕喜堂是养心殿的后殿西耳房,是此次维修的重点对象之一。彩画是古建筑的重要组成部分,不仅具有美化装饰的作用,更有对木材的防腐保护功能。为了能更好地辅助燕喜堂及西围房建筑彩画的保护与修复,需要对彩画原始材料以及工艺进行检测研究。使用一套集成检测方法：包括样品横截面分析、扫描电子显微镜背散射及能谱技术、拉曼光谱技术、荧光染色法、酶联免疫法、免疫荧光法以及热裂解气相色谱法,分析了故宫养心殿燕喜堂及西围房建筑彩画样品的颜料、沥粉、胶结材料的成分,以及结构关系。结果表明燕喜堂西围房使用的颜料有朱砂、铁红、群青、石青、石绿以及副氯铜矿型铜绿;沥粉的无机组成为石英、滑石、白垩或白云石。胶结材料检测结果发现彩画地仗层中普遍掺加了桐油,颜料层中掺加了动物胶。梁上彩画除了表面图案,地仗层底部还有一层朱砂颜料,同时地仗层内部也不规则地发现朱砂颜料。此外,表层红色颜料通常由两层颜料组成,内层的显色成分是铁红和朱砂,颜料颗粒直径1 μm左右,外层颜料由朱砂组成,颜料颗粒大小不一,直径1～30 μm范围内。上述检测结果不仅可以部分看出燕喜堂及西围房建筑彩画的工艺特征,也表明该集成检测方法可行、所需样品量少,是一种经济实用的彩画文物检测方法。     

青海热贡地区传统建筑彩画颜料光谱特征分析研究

青海省热贡地区是安多藏区藏式建筑彩画艺术的重要产地,作为热贡艺术的重要组成部分影响甚广。热贡地方建筑彩画不仅是附着建筑栋梁之上的艺术瑰宝,更是一项延续至今的传统技艺,至今仍有大批传统匠人画师从事相关行业。热贡地方建筑彩画有独立的用色方法和颜料制作工艺,对其所用传统颜料进行科学检测是系统研究该地区建筑彩画的基础性工作,在进一步研究热贡地区建筑彩画的制作工艺和艺术特色,传承地方建筑彩画技艺和完善保护政策等方面具有积极意义。通过对同仁市隆务寺夏日仓行宫火供殿所用当地传统建筑彩画颜料的采样,运用X射线荧光光谱、X射线衍射分析、激光显微拉曼光谱分析等多种实验分析方法,对颜料样品进行分析,测定其主要显色物质和成分占比。结果表明,热贡地方建筑彩画所用颜料多为无机颜料;蓝色颜料主要是人造群青;绿色颜料的主要矿物组成为绿土,显色物质为蒙脱石,存在将植物色染料加入当地所产的富镁蒙脱石中混合使用的可能性;红色颜料的主要矿物组成为铁红（赭石类红土）,通过焙烧富铁矿土来人工合成,材料来自于当地吾屯村所产红色赭石类粘土;黄色颜料主要矿物组成为密陀僧、硫磺及其他植物色染料制备而成;黑色颜料为碳黑,符合木炭黑的性状特征;白色颜料主要为生石灰及氧化镁粉,并在其他颜料中广泛使用石灰及氧化镁粉作为调色颜料;推测部分样品中含有包金土及植物色素染料、其他人工合成颜料的可能性。整体来看,热贡地区建筑彩画所用颜料成本价格较低,制取难度不大,来源大多是当地常见的矿土料和动植物染料,传统的制料工艺较简单,颜料多呈现为组分复杂的混合物状态;密陀僧、包金土和群青等颜料多来自于内地及国外,颜料人工合成的历史较早,反映出热贡地区建筑彩画在颜料使用上不仅使用本土材料制备,也广泛使用外来颜料的历史传统,为进一步研究热贡地区建筑彩画领域内汉、藏等多民族文化交往、交流、交融历史提供了良好实证材料。     

北京先农坛建筑彩画颜料的光谱学研究

北京先农坛是明清时期皇家祭祀建筑的重要历史遗迹,是中华民族传统重农思想的传播载体,见证着中华文化源远流长。在自然和人为因素的长期影响下,先农坛建筑彩画出现了烟熏、剥落等多种病害,亟待保护。为了获取先农坛建筑彩画中的物质成分信息以支撑彩画的保护修复工作,应用便携式拉曼光谱仪、便携式X射线荧光(XRF)对先农坛具服殿中三幅具有代表性的建筑彩画进行无损分析,结合显微拉曼光谱、扫描电镜-能谱(SEM-EDS)、 X射线衍射(XRD)等方法对残片的分析,成功获得了绘制彩画所用颜料的主要成分。结果表明,三幅彩画的打底材料均含有碳酸钙,金龙图案表面有金箔留存。此外,在原始彩画中使用了朱砂、铅丹、铅白、氯铜矿和靛蓝等颜料;修复彩画中除上述朱砂、铅丹、铅白外,在金龙图案区域检测到了铅丹和雌黄的混用,且所用蓝色和绿色颜料分别为群青和巴黎绿,这与原始彩画中所使用的颜料不同;在重绘彩画中鉴别出多种近代合成颜料,如钛白、铬黄、苏丹红Ⅰ、酞菁绿、群青、亮红色β-萘酚等。根据颜料的使用情况结合史料记载,确定了三幅彩画的绘制时期分别为1754年、 1860年以及1997年左右。由于缺乏对原始彩画中所用颜料的了解,导致...     

清代圆明园-同乐园样式雷烫样颜料的科学分析

样式雷家族留存的烫样模型蕴含了丰富的科学与艺术价值,有助于互相参照,从材料、尺寸、样式、工艺等角度全面研究中国古代建筑的营造制度,更可作为古建筑设计、修缮、复原研究等的参考依据。目前对样式雷烫样的研究偏重于建筑营建的相关史实及空间的解读。相对而言,烫样本身的认识还不够充分,深度研究仍属个例,尚未形成全面、整体的认识。特别是制作工艺方面,仍然处于初步的探索阶段,缺少科学系统性的深层挖掘,对于样式雷烫样彩绘颜料科学分析的报道也相对较少。馆藏清代圆明园-同乐园样式雷烫样颜料运用比较丰富,可以辨识的颜料有红色、蓝色、绿色、白色和黄色,这些色彩均是清代建筑彩绘中的常用色调。在对圆明园-同乐园烫样进行保护修复前,利用显微激光拉曼光谱(Raman)、傅里叶变换显微红外光谱(Micro-FTIR)、扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)、X射线衍射仪(XRD)分析方法对圆明园-同乐园样式雷烫样所用颜料进行分析研究。研究表明所用颜料既包括无机矿物颜料,也包括有机植物染料。红色颜料是朱砂,蓝色颜料是人工群青,绿色颜料是巴黎绿,白色颜料是碳酸钙,黄色颜料是藤黄。藤黄作为有机物,易受环境影响而降解,在纸质文物中并不多见,研究结果为藤黄在清代彩绘中的应用提供了又一实证。本研究为详细了解圆明园-同乐园样式雷烫样的材质和工艺等信息提供了重要科学依据。     

壁画制作工艺和材料光谱分析——以北京延庆花盆关帝庙壁画为例

光谱学是利用光与物质的相互作用,展示物质微观结构,提供不同化学分析方式,从而实现对物质的定量和定性分析。壁画制作工艺分析中运用了大量的光谱分析技术,该研究以北京延庆花盆关帝庙为例,通过光谱及其他技术分析壁画的制作材料和工艺。花盆关帝庙位于北京延庆区花盆村,始建于清雍正四年(1726年),是当时祭祀的重要场所,也是延庆地区关帝庙的典型代表之一。运用X射线衍射、拉曼光谱和激光粒度分析仪等一系列光谱技术发现关帝庙壁画的地仗层成分为石英、方解石和钠长石,白粉层成分为石膏,颜料层中红色颜料为铁红、铅丹和朱砂,蓝色颜色为蓝铜矿,黄色颜色为铬黄,黑色颜色为炭黑,白色颜料为石膏,绿色颜色为巴黎绿、绿土和铬绿。沥粉贴金工艺的胶结物为熟桐油和松香树脂,金箔采用含金量86.1%的赤金。拉曼光谱不仅可以辨析壁画颜料,还能通过颜料历史研究佐证和丰富壁画修复历史信息。结合文物光谱分析数据与文献资料,充分挖掘文物背后的信息,对研究和保护古代壁画有着重要意义。通过花盆关帝庙壁画同面墙不同位置的壁画地仗层制作工艺的差异,说明壁画制作材料和工艺受位置影响。期待日后研究者通过研究壁画制作材料和工艺差异,发现符合规制的典型壁...     

成都武侯祠彩绘泥塑颜料的拉曼光谱分析

利用显微镜、激光拉曼光谱和扫描电子显微镜对成都武侯祠彩绘泥塑颜料进行了分析。结果表明:颜料有红色朱砂、赭石、铅丹,蓝色颜料为酞菁蓝和群青,绿色颜料是酞菁绿,黄色颜料为密陀僧,白色颜料钛白,黑色颜料是炭黑。研究发现合成有机颜料酞菁蓝和酞菁绿作为彩绘颜料使用,颜料分析结果为文物的保护修复和修复材料选择提供了科学数据。     

清末奏折染色工艺的无损光谱分析

奏折是一类特殊的纸质文物，是反映皇家文化的物证，其造纸和染色工艺体现了当时的政治制度文化和社会发展水平。奏折的材质较为脆弱，此前对此类文物的研究大多聚焦文字内容、样式、政治意义和保护修复方面，对本体材料和工艺方面的分析则相对匮乏。采用多种原位无损技术，对一份清末重臣岑春煊的请安折的材质和染色工艺进行了系统分析。通过紫外荧光摄影和傅里叶变换红外光谱分析确认黄绫面装饰的花纹使用了丝制品勾织而成。超景深显微观察、拉曼光谱及X射线荧光光谱(XRF)等结果表明奏折是使用了矿物颜料雌黄对纸张进行染黄，所用颜料的颗粒感细腻，推测其染色工艺可能采用了刷染法。雌黄颜料相比黄檗等有机染料更为昂贵，其使用不仅赋予了奏折防蛀防水的能力，更反映了奏折在清朝政治文化中的重要性，这也是纸张染黄案例中的又一新发现。此外，还探索性地运用光纤荧光光谱对奏折上朱批的颜料进行了分析，发现红色字迹为朱砂做墨书写，与拉曼光谱和XRF的结果相符。对奏折这类纸质文物的本体材料和工艺进行探究，有助于了解清代造纸和染色的技术特点，为合理保护和修复此类文物提供科学依据。同时也探讨了光纤荧光光谱在纸质文物的颜料鉴定方面的适应性，进一步拓展了...     

古代丝织品及古建彩画蓝色染料的微量及无损分析

染料分析是研究织物颜色老化变色的基础,同时对于了解我国印染工艺的发展有非常重要的作用。通过薄层色谱和拉曼光谱方法,对六个唐代丝绸样品的蓝色染料和故宫建福宫建筑彩画的蓝色物进行了分析,并对两种方法在文物上的适用性进行了比较。结果表明这些呈色物质均为靛蓝,靛蓝不仅作为染料被古人使用,也被当作颜料用于彩绘壁画,使用范围非常广范。两种分析的方法各有利弊,拉曼光谱是无损分析,薄层色谱需要样品量少,但可获得更多的信息。     

壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱技术对丝织品上茜草染料的快速分析研究

采用壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱对用传统染色方法模拟制作的茜草和化学纯茜素染色丝织品进行原位分析,得到丝织品上化学纯茜素和茜草染料的原位表面增强拉曼光谱。该方法实现了茜草染料的原位快速检测,相对于传统方法更加简便,避免了复杂的染料剥离前处理过程,在古代有机染料快速检测方面具有良好的应用前景。     

拉曼光谱法鉴定文物及艺术品中染料的研究进展

中国是丝绸之路的发源地,染色历史源远流长。文物及艺术品中的有机染料蕴含着制作年代、原料来源、染色工艺及保存状况等丰富的信息,但因染料成分复杂、含量低、易于降解,其鉴定一直是文物分析领域的难点。拉曼光谱作为一种指纹光谱在文物及艺术品中染料分析方面具有独特的优势。系统阐述了显微拉曼光谱法(MRS/μ-Raman)、近红外傅里叶变换拉曼光谱法(NIR-FT-Raman)、表面增强拉曼光谱法(SERS)、共振拉曼光谱(RRS)法的原理、特点、局限性以及在染料鉴定中的研究进展和发展方向; 分类归纳总结出了黄栀子、姜黄等染料的拉曼光谱特性; 对比分析了紫茜素在采用不同波长激光器激发下的荧光现象; 介绍了以自制的灰绿色银胶颗粒为基底,联合薄层色谱(TLC) 分离技术及SERS鉴定茜草中的色素,表明银溶胶微粒产生的表面增强效应可显著降低拉曼光谱荧光背底。指出拉曼光谱作为一种快速、便捷的结构定性测试手段在文物和艺术品染料分析中应用前景广阔,提出多种拉曼光谱技术相结合、拉曼光谱技术与分离技术相结合以及拉曼光谱技术与远距离传导技术相结合是拉曼光谱技术的发展趋势。     

1945年银行票据样品印刷颜料无损鉴定

利用超景深三维视频显微镜、激光显微共聚焦拉曼光谱仪、扫描电镜-能谱仪等,对一张1945年银行票据样品的印刷颜料进行测试分析,结果显示该票据印刷使用了颜料红146和颜料红53∶1等有机颜料,以及朱砂、碳黑、普鲁士蓝、副雄黄和χ构型雄黄等无机颜料,并推测棕黑色手写字迹由蓝黑墨水老化褪色形成。票据中各处色块多为单一呈色,有两处印章由朱砂与不同晶型的雄黄共同呈色,并且首次发现χ构型雄黄和副雄黄作为印刷颜料使用。研究表明,上述三项技术的联用可以成功地对纸质品上的有机及无机颜料进行无损鉴定,在纸质文物研究中具有广阔的应用前景。     

五种中国画矿物颜料的紫外光老化研究

本研究对在模拟古书画载体上的石青、石绿、朱砂、雌黄、雄黄五种矿物颜料进行紫外光老化,分析试样老化前后的色差变化,并结合视频显微镜和显微激光拉曼光谱仪对试样进行观察和检测。研究结果显示,雄黄样品受紫外光照射后色差迅速发生变化,老化271小时后,色差达到25以上,样品发生了褪色,说明雄黄颜料在紫外光照射下稳定性差。激光拉曼光谱检测发现,雄黄样品在受到紫外线照射后逐步转化成了拟雄黄从而产生了褪色现象。与雄黄相比,其他矿物颜料样品石青、石绿、朱砂和雌黄在此次老化过程中色差变化较小,其拉曼光谱在老化前后也未发生明显变化。     

陶寺遗址陶器彩绘颜料的光谱分析

利用拉曼光谱结合X衍射和红外光谱物相检测方法,对山西襄汾县陶寺遗址出土陶器的表面含量极少的彩绘颜料及其胶结物质的物相结构进行了分析鉴定。结果表明,红色矿物颜料,白色矿物颜料保存都较为完好,未发生显著的变化,分别为朱砂(HgS)和碳酸钙(CaCO₃)无机矿物,此外红外光谱的分析结果表明红色颜料是通过熟石灰(Ca(OH)₂)胶结材料胶结到陶器表面的,碳酸钙的形成应当是熟石灰长期吸收空气中的二氧化碳的结果。这一研究表明显微拉曼光谱和红外光谱分析技术非常适合考古发掘中含量较少的彩绘颜料的科学鉴定,较X衍射的物相鉴定更为简洁明了; 另外朱砂中并未发现石英矿的伴生,这一结果或可表明早在4000年前的陶寺先民已掌握朱砂颜料的合成技术。     

中国古代艺术品常用矿物颜料的拉曼光谱

拉曼光谱技术在艺术品文物和考古学领域的应用正变得日益重要, 其中对艺术品文物中所使用的颜料的分析是这方面应用的一个重要研究课题, 本文讨论了有关的实验技术, 测量了一些在中国古代艺术品中经常使用的红色、黄色和白色颜料的拉曼光谱, 介绍了相关的背景知识, 并对这些光谱进行了解析, 这些基础数据对于进一步开展对古代壁画、彩塑、雕刻、陶瓷等的拉曼光谱分析有着重要的基础参考价值。     

清代通草水彩画颜料的原位无损分析

利用显微共焦激光拉曼光谱技术和超景深显微技术,对一张清代通草水彩画的颜料进行原位无损分析。经过分析,结果表明：该幅清代通草水彩画中红色颜料为铅丹,蓝色颜料为合成群青,黑色颜料炭黑(C),白色颜料为碳酸钙和铅白的混合颜料,绿色颜料为孔雀石和巴黎绿的混合颜料,黄色颜料成分尚需进一步检测。群青和巴黎绿均为人工合成颜料,首次合成时间分别为1830年和1814年,巴黎绿在19世纪50年代才应用于中国绘画中,由此推测该幅清代通草水彩画绘制时间约为清代中晚期以后。研究表明：由于受清代通草水彩画纸张材料植物细胞结构和文物的特殊性限制,拉曼光谱技术和超景深显微技术成为目前无损分析清代通草水彩画颜料的较为合适的方法,为清代通草水彩画的保护及修复工作提供一些信息和依据。     

清代通草水彩画颜料的原位无损分析

利用显微共焦激光拉曼光谱技术和超景深显微技术,对一张清代通草水彩画的颜料进行原位无损分析。经过分析,结果表明:该幅清代通草水彩画中红色颜料为铅丹,蓝色颜料为合成群青,黑色颜料炭黑(C),白色颜料为碳酸钙和铅白的混合颜料,绿色颜料为孔雀石和巴黎绿的混合颜料,黄色颜料成分尚需进一步检测。群青和巴黎绿均为人工合成颜料,首次合成时间分别为1830年和1814年,巴黎绿在19世纪50年代才应用于中国绘画中,由此推测该幅清代通草水彩画绘制时间约为清代中晚期以后。研究表明:由于受清代通草水彩画纸张材料植物细胞结构和文物的特殊性限制,拉曼光谱技术和超景深显微技术成为目前无损分析清代通草水彩画颜料的较为合适的方法,为清代通草水彩画的保护及修复工作提供一些信息和依据。     

西藏扎什伦布寺壁画的科学研究

壁画是寺院建筑的重要装饰元素,也是藏传佛教艺术的重要组成部分。扎什伦布寺始建于明正统12年（公元1447年）,作为后藏最大的寺院,寺内保存了大量精美壁画,这些壁画对研究藏传佛教及佛教艺术具有重要意义。扎什伦布寺自建寺起一直为传播佛教文化服务,经历了频繁的大规模修建。为了解扎什伦布寺壁画的制作材料与工艺,为今后壁画的保护及修复提供重要的参考及科学支撑,选取寺内强巴佛殿四层北壁、吉康扎仓南殿西侧的典型壁画,共采集8个样品。采用超景深三维视频显微镜观察壁画的制作结构,显微激光拉曼光谱仪对有机与无机颜料的成分信息进行表征,偏光显微镜根据晶体的光学信息鉴别拉曼光谱相似的颜料颗粒,X射线衍射仪用于测定地仗成分,扫描电镜/能谱仪则对微观数据进行确认和补充。通过分析研究,壁画由地仗层、准备层、颜料层构成。颜料包括矿物及人工合成颜料,其中红色颜料为朱砂与颜料红14,绿色颜料为块铜矾、酞菁绿,黑色颜料为碳黑,黄色颜料为雌黄,蓝色颜料为合成群青。颜料红14与酞菁绿为有机合成颜料,合成群青则为无机合成颜料。块铜矾作为矿物颜料,在欧洲曾用于架上画、壁画、手稿等艺术作品中,但在国内还未曾发现其使用历史,这一发现扩展了对绿色颜料的认识。壁画的地仗层依据藏式壁画制作传统使用了阿嘎土,准备层则由黄土制备。研究结果表明,壁画制作时以阿嘎土打底,刷一层黄土找平壁面,以胶调和颜料绘制于黄土层之上。壁画除了使用一些常见的传统藏式壁画材料,还发现了一些近代人工合成材料,说明扎什伦布寺强巴佛殿四层北壁及吉康扎仓南殿西侧壁画曾经历过重绘或补绘。该研究结果不仅弥补了扎什伦布寺壁画的研究空缺,也为扎什伦布寺修缮历史的补充及完善提供了重要证据。     

龙门石窟彩绘颜料的拉曼光谱、X射线荧光和扫描电镜分析

作为一种无损分析技术,拉曼光谱近几十年来被越来越广泛地应用于文物艺术品分析和考古学领域。色彩是艺术品的灵魂,颜料分析是研究文物艺术品的一个重要课题。本文利用显微拉曼光谱技术,测量了龙门石窟洞窟中彩绘使用的颜料的拉曼光谱,通过对这些光谱的解析,对颜料的化学成分做出了识别。利用X射线荧光光谱进行的元素分析确定金色装饰为高纯度黄金,扫描电镜分析进一步测出了贴金的厚度。这些分析结果对于进一步开展龙门石窟彩绘的保护和修复有着重要的参考价值。     

西夏千佛龛唐卡的显微偏光及拉曼光谱分析

利用偏光显微镜和激光拉曼光谱仪对1963年出土的西夏时期唐卡表面彩绘颜料进行分析,结果表明,唐卡使用的红色、背景红、蓝色、白色、黑色颜料是由朱砂、铅丹、靛蓝、铅白、炭黑制成。检测分析结果为西夏千佛龛唐卡实施保护修复提供了准确可靠的科学依据,也为保护修复时提供准确的颜料使用依据。