科学的古陶瓷仪器检测1、《中国科学技术史·陶瓷卷》公布的数据可以实现现代仿品的科学识别吗?答:中科院上海硅酸盐研究所从事古陶瓷科学研究近80 年(根据该所网站),分析了约3000 个样品的主要成分(Na2O 、 MgO、 Al2O3 、SiO2、P2O5 、K2O 、 CaO、 TiO2 、MnO 、Fe2O3 ),对中国古陶瓷的烧制工艺、生产技术发展、胎釉配方改进和技术发展史研究作出了重要贡献,获得了许多成果在《中国科学技术史·陶瓷卷》一书中公布了约350 个(陶器和原始瓷)样品数据和约500 个瓷器胎和釉的分析数据这是以上海硅所一个课题组为主的贡献,而非某些人解读为几百科学家的贡献古陶瓷胎和釉中主要化学成分和微量成分(或微量元素)是由原材料配方和烧制工艺决定的,它所含的成分种类和含量是研究古陶瓷产地属性和年代特征以及仪器鉴定的科学依据,现代高技术仿品难以实现主量和微量化学成分以及外观特征与古代瓷器一致《中国科学技术史- 陶瓷卷》中给出了10 个主要成分的数据,受当时条件和分析方法限制,书中没有提供一个样品的微量元素(Cl 、Sc、V 、Cr、Co、Ni 、Cu 、Zn、 Ga、As、Pb、 Rb、 Sr 、 Y 、 Zr 、 Ba)含量数据,况且不同窑口和年代的古瓷中所含微量元素的种类和含量不同。
现代高技术仿品要实现外观色泽与古代瓷器相近,需要加入高含量的锌(Zn)和钡( Ba),这是目前公认的初步鉴别现代仿品的重要依据之一,实际上还有添加其它化学成分的,而《中国科学技术史·陶瓷卷》中连这两个元素的数据也没有目前高技术仿造者基本实现了主量化学成分与古代瓷器十分接近,所以依据《中国科学技术史·陶瓷卷》的数据和主量化学成分的数据是不能识别现代仿品的根据了解和核实,国博没有从古陶瓷主要省份的考古所系统收集发掘出土的、产地和年代地层明确的大量古陶瓷碎片标本,而是主要通过分析国博馆藏的瓷器和送检后判为古瓷的数据作为标准,这是值得认真商榷的首先馆藏品都对吗?故宫少数南宋官窑瓷器经过科学检验后认为定的不准确那么国博的馆藏品是否经过科学检测和综合论证后被确认,在此之前这些数据可以作为标准数据使用吗?据吴树先生书中介绍,国博仪器检测了约20000 件完整瓷器,认为约10% 是老瓷器,将这些“古陶瓷”数据充入数据库是不合适的,亦是不严格的2、仅凭一个瓷釉测量点的数据能进行真品和仿品判断吗?瓷胎和色料是仿制的呢?答:瓷胎、瓷釉、色料中的主量和微量化学成分是不均匀的,在不同位置测量会得到不同的分析数据,在同一件瓷器上各种化学成分在不同位置存在一定的变化范围。
人为添加化学成分的方法有近二十种方式只用单个瓷釉测量点的数据进行真仿判断,不同时间检测会得出不同的分析结论,瓷胎、瓷釉和色料中添加的化学成分都不能漏检,必须胎、釉、色料多点检测才能获得可靠性高的结论3、只用十个主要成分(Na2O 、MgO 、Al2O3、SiO2、P2O5 、 K2O ,CaO ,TiO2、MnO 、 Fe2O3 )的数据能进行现代仿品的识别吗?答:分析古陶瓷胎和釉中10 个主要化学成分的含量,可以研究中国古陶瓷的烧制工艺、生产技术发展、胎釉 . 配方改进和技术发展史,还可以用于距离远窑口的陶瓷辨别即溯源如果相距较近的窑口所使用的原材料有明显差异,也可以用主要成分的数据进行窑口识别目前,陶瓷原料厂家配备分析设备,跟踪检测,给出每批产品的10 个主要化学成分的含量数据,便于下游陶瓷产家配料有些高仿者实时跟踪科研单位公布的主要化学成分的含量数据,有人放言“可以做到与公布数据一致”在仿制技术日趋精湛的背景下,用10 个主要成分的含量数据进行窑口识别和年代判定,在十几年前就过时了,在国际上也不被采用利用10 个主量 (Na2O 、 MgO 、 Al2O3 、SiO2、P2O5 、K2O 、 CaO、TiO2、MnO 、Fe2O3 )和微量成分(Cl、Sc、V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Ga 、As、Pb、Rb 、Sr 、Y、Zr 、Ba)的全部数据进行科学研究和识别,提高了科学性和准确性,这是目前国际上通用的实施方法。
由于《中国科学技术史·陶瓷卷》没有给出微量成分数据和国博数据库存在的缺陷和不足(参见答 4)目前,我所见到的一些非科研机构的检测中心或监测站、多数在分析检测报告中仅提供送检瓷器的主量成分数据,即使给出几个微量元素含量数据也无标准数据比较面对这些“科学检测机构”开出的大量符合老瓷器特征的分析测试报告,经过实践检验后,大量藏家从给予厚望和信心满满,过渡到不信任和失望,逐渐形成了“科学检测不科学”的悲哀认识,玷污了仪器检测的科学性和严肃性4、古陶瓷胎、釉和色料中微量元素成分含量真的难以仿制吗?答:古陶瓷一般就地取材,原材料经过粉碎、淘洗、混合和加工,成型干燥后通过烧制成瓷器根据科学分析,古陶瓷胎和釉中的化学成分可分为主量成分和微量成分,按元素分为主量元素和微量元素古陶瓷胎和釉中的化学成分有:主量成分: Na2O 、MgO 、Al2O3、 SiO2 、P2O5 、K2O 、CaO 、TiO2、MnO 、Fe2O3 微量元素: As、Ba、Be、Bi 、Ce、Co 、Cr、 Cs、Cu、Dy、 Er、Eu、Ga 、 Gd 、Hf、Ho、 La、Li 、Lu、Nb、Nd 、Ni、Pb、 Pr、Rb 、Sb、Sc、Sm 、Sr、Ta、 Tb、Th、Tm 、U、V、W 、 Y、Yb、 Zn、Zr、,,不同窑口的制瓷原材料来源不同,其不同的化学成分显示了产地特征,目前直线距离3 公里的两个窑口的同种釉色瓷器得到科学识别。
随着时代变迁、原材料的变化、淘洗和烧制技术改进,同一窑口不同时代的瓷胎和瓷釉中的化学成分发生了微弱变化,这是进行古陶瓷时代特征研究的科学依据古陶瓷胎、釉和色料中的微量元素含量,有的是万分之几、十万分之几、百万分之几甚至更低现代高仿品不能同时实现与古陶瓷胎、釉、色料中主量和微量化学成分的种类和含量完全一致,亦难以仿制目前元素能谱X射线分析技术可以无损测量的化学成分有:主量成分: Na2O 、MgO 、Al2O3、 SiO2 、P2O5 、K2O 、CaO 、TiO2、MnO 、Fe2O3 微量元素: Cl 、Sc、V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Ga 、As、Pb、Rb、Sr、 Y、Zr、 Ba 建立窑址考古发掘出土的、产地和底层年代明确的、具有统计性和代表性的古陶瓷标准样品库,瓷胎、瓷釉和色料中主量和微量成分的参考标准数据库,应用元素能谱X 射线分析技术获得的数据,即可实现高技术仿品的识别5、高技术仿品添加的典型的现代化学成分有哪些?有识别的参考数据公布吗?在现代瓷器仿品中,目前发现在瓷胎、瓷釉和色料中人为添加的元素有镍(Ni) 、锌 (Zn) 、铷 (Rb) 、锆 (Zr) 和钡 (Ba) 等,最典型和最常见的是添加锌(Zn) 和钡 (Ba) ,是科学识别现代仿品的重要依据。
添加现代化学成分的方式有多种多样:有在瓷胎、瓷釉和色料中单独添加锌(Zn) 或(Ba) 一种化学元素的;有在瓷胎、瓷釉和色料中单独添加数种化学成分的;有在瓷胎和瓷釉、瓷釉和色料、瓷胎和色料、胎釉和色料中都添加一种或数种现代化学成分的, 添加的浓度也不尽相同在福建、江西、浙江、河南、河北、陕西、山西、四川等省的典型窑址发掘出土的不同时代不同釉色品种的瓷器中,无论瓷胎、瓷釉还是色料,尽管不同窑址古瓷间的微量元素存在差异,共同特点是这些元素的含量较低,具有各自的变化范围在近十年的古陶瓷科学研究中,微量元素的测量得到了科技考古界的重视,进行了现有仪器设备条件下的全元素分析根据估算全国近十个科研单位全元素分析了窑址发掘出土的约15000 个古陶瓷残片样品通过搜索、查资料和整理,也许出于防止高仿者利用,没有一个国家科研单位系统地公布过某个窑口或某种釉色瓷器的这些数据6、 如何鉴别分析报告的科学性和可信度?答:通过相关学术刊物的调研、参加和旁听相关学术会议报告,查阅相关课题的开题和结题归档材料,总结和归纳成以下见解纯属个人观点,欢迎讨论和交流在现代高仿瓷器中,最典型和最常见的是在瓷胎、瓷釉和色料中添加锌(Zn) 和钡 (Ba) 。
添加现代化学成分的方式有多种多样:有在瓷胎、或瓷釉、或色料中单独添加锌(Zn) 或 钡(Ba) 一种化学元素的;有在瓷胎、或瓷釉、或色料中单独添加数种化学成分的;有在瓷胎和瓷釉、瓷釉和色料、瓷胎和色料、胎釉和色料中都添加一种或数种现代化学成分的, 添加的浓度也不尽相同由于古代和现代器物的瓷胎、瓷釉、色料中的化学成分是不均匀的,在不同位置测量会得到不同的分析数据,但同一件瓷器上各种化学成分存在一定的变化范围目前高技术仿品基本实现了主量成分与古代瓷器十分接近,所以仅用主量化学成分的数据是不能识别现代仿品的没有一个国家科研单位系统地公布过某个窑口或某种釉色瓷器的包括锌(Zn) 和钡 (Ba) 的微量成分含量数据用单个瓷釉测量点的数据进行真仿判断不具有再现性,即不同时间检测会得出不同的分析结论;瓷胎和色料中可能添加的化学成分漏检在以上背景条件下,依据:一个单点的瓷釉或色料的分析数据;数据表中只有10 个主量成分的分析数据;无微量化学成分的数据尤其是Zn 和 Ba 的数据;分析数据误差小于1% ;根据 10 个主量成分的数据库;进行判别的结论基本不具有科学性和可信度7、具备哪些工作基础和条件才具备开展古陶瓷科学检测的能力?答:在没有社会化共享的具有代表性和权威性的古陶瓷胎、釉和色料中全元素数据库之前,建立了以下工作基础和实验条件才具备开展古陶瓷科学检测的能力:建立了窑址考古发掘和出土的、产地和年代明确的古陶瓷标准样品库;在严格的质量控制条件下,建立了具有统计性和代表性的古陶瓷胎、釉、色料中主量和微量成分的参考数据库;研究并掌握了化学成分组成的产地和年代特征;熟悉主量和微量成分含量数据的合理波动区间;建立了无损定量分析方法,应用特定的数据统计分析和处理方法;购置了设备,了解仪器性能,建立了严格的测量操作规程。
8、具有科学性和可信度的古陶瓷检测机构有哪些?答:通过相关学术刊物的调研、参加和旁听相关学术会议报告,查阅相关课题的开题和结题归档材料,个人认为以下单位的分析结果具有较强的科学性和可信度故宫:成分分析,目前南宋官窑的瓷器数据最具代表性,暂不对外服务;北大考古文博学院:热释光、碳十四和成分分析,可分析部分品种瓷器,有选择对外服务;中国科学院高能所:成分分析,建立了多数典型窑口数据库,有选择对外服务;上海硅所:建立了主成分数据库,有选择的对外服务;上海博物馆:有热释光和成分分析,暂不对外服务;上海复旦大学:成分分析,景德镇部分瓷器,有选择的对外服务可能有遗漏,请补充。