中国古代青铜器凝固过程的数值模拟及其相关工艺问题研究

作     者：杨欢 江玲 房昭 房明慧 杨军昌 陈豫增 YANG Huan;JIANG Ling;FANG Zhao;FANG Minghui;YANG Junchang;CHEN Yuzeng

作者机构：西北工业大学文化遗产研究院陕西西安710072 西北工业大学材料学院陕西西安710072 凝固技术国家重点实验室(西北工业大学)陕西西安710072 

出 版 物：《文物保护与考古科学》 (Sciences of Conservation and Archaeology)

年 卷 期：2022年第34卷第6期

页      面：127-138页

学科分类：0601[历史学-考古学] 06[历史学] 060109[历史学-专门考古] 

基　　金：中央高校基本科研业务费专项资金项目(31020200QD003)资助 西北工业大学“翱翔人才”计划资助 

主　　题：非平衡凝固 中国古代青铜器 物料制备 凝固时间 温度控制 缺陷机理 

摘      要：本研究引入金属材料科学中成熟的凝固理论,对中国古代青铜器的铸造工艺进行系统研究,发现我国古代青铜器的凝固均属于非平衡凝固。基于这一认知,用ProCAST软件进行青铜合金凝固过程的仿真模拟,在动态可视的层面观察其凝固过程与铸造缺陷位置,进而探索其缺陷形成原因及工匠的处理机制。本研究总结出了我国古代青铜器凝固的4个关键要素--原料制备、温度控制、凝固时间与缺陷机理。基于现代凝固理论的模拟方法的引入,能够用一种全新的可视化、可计算的仿真技术研究我国古代青铜器的铸造工艺,为科学解读我国古代青铜器铸造工艺内涵、反映我国古代金属技术成就提供了重要的数据支撑。