JCM-7000臺式掃描電鏡對秦漢時期文物漆膜的研究
如大家所知,漆器一直是中國歷史上最重要的傳統文化的一部分,其根源可以追溯到新石器時代。歷史悠久的中國漆可以大致分為六個發展階段(2015年Lu和Miyakoshi):孵化階段(新石器時代),萌芽階段(青銅時代),發展時期,(鐵器時代),漆器紀元(秦漢時期),衰退時期(佛教時代)和繁榮時期(瓷器時代)。秦漢時期對漆器的發展產生了重要的影響,是研究中國漆歷史的重要節點。黑色和紅色是當時漆器裝飾最主要的顏色(黑色背景的紅色繪畫或紅色背景的黑色繪畫)。

上圖是三種中國漆膜的照片:a)云紋中國漆膜,b)云紋中國漆膜兩條平行線,c)紅色中國漆膜。
近前,Xin You Liu,Meng Qi Lv,Mihaela Liu,Zhi Hui Wu,and Jiu Fang Lv等人,對秦漢時期(公元前221年-公元8年)一座古墓出土的紅黑漆膜進行了全面的調查分析,通過金相顯微鏡和掃描電子顯微鏡進行了橫斷面觀察。用掃描電子顯微鏡對其形貌和所含元素種類進行了研究。橫截面分析結果表明,漆器表面的漆膜包括粗糙的底漆層和精細的漆膜層。通過EDS分析得知,主要黑色顏料是炭,主要紅色顏料是朱砂。
由于漆膜又薄又脆,將其浸泡在透明的環氧樹脂中,然后用切片機進行切割,得到平整光滑的截面,然后用金相顯微鏡和JCM-7000臺式掃描電子顯微鏡對截面進行觀察。

漆膜橫截面顯微照片:a)金相顯微鏡圖片(X500)

漆膜橫截面顯微照片:b)掃描電子顯微鏡圖片(X1000)
如上,左圖展示了漆膜橫截面的金相顯微鏡圖片,從圖中可以看出漆膜層厚度為25-35μm,而木質碎片的厚度為70-90μm。右圖為掃描電子顯微鏡的圖片,頂層大約12.8μm厚度的是做工精致的漆膜層;同樣的,底層14.3μm做工粗糙的層是底漆層。一般來說,底層的作用是提高木器體身結構的穩定性。
這些中國漆膜更高放大倍率的SEM顯微圖片如下。

漆膜表面顯微照片:a)黑色區域(X3000)

漆膜表面顯微照片:b)紅色區域(X3000)
顯微圖像結果表明,黑色區域漆膜表面呈現明顯光滑顆粒與細縫(0.3μm),而紅色區域漆膜表面則有很多方形的顆粒。EDS元素分析數據顯示,黑色區域漆膜由65.07%C,23.21%O,0.34%Na,0.07%Mg,0.20%Al,0.13%Si,1.66%Ca,0.56%Fe和1.51%Mo組成;紅色區域漆膜由34.83%C,19.46%O,37.12%Hg,5.47%S,2.77%Ca,和0.35%Al。從這些數據我們可以知道,黑色區域漆膜使用的材料有碳、二氧化硅、碳酸鈣和含有Na、Mg、Al、Fe、Mo等元素的其他礦物材料;紅色區域漆膜主要使用的材料是中國漆朱砂(硫化汞),這與之前的研究結果一致(Chiavari和Mazzeo 1999;Wei et al. 2011;Wang et al. 2014;Korber and Schilling 2016;Schilling et al.2016)。
通過對秦漢時期漆膜截斷面SEM圖像分析發現漆面和木器體之前存在一層底漆和上漆。黑漆上的紅色圖案是云紋,它們在秦漢時期廣為人知。通過EDS數據我們可以知道,黑色顏料主要成分為炭黑,紅色顏料主要成分為朱砂,CaCO3和其他含有Na、Mg、Al、Fe和Mo的礦物材料也可能在中國漆面處理中被使用。掃描電鏡觀察到朱砂的顯微結構呈小的方形顆粒狀。
Liu et al. (2019). “Lacquer films from Qin-Han dynasty,” BioResources 14(4), 9509-9517. 9517