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2025

材料课堂 | 走进古代锡器的微观世界

作者：

前言

PREFACE

锡，以低熔点和良好的可塑性，又具有银白的光泽外观，早在古代就成为古人日常使用的金属材料。从礼器到日用器皿，锡器不仅承载着古人的审美与智慧，更是连接礼制与生活的重要物质文化遗产。

然而，锡器在埋藏过程中极易发生“锡疫”等腐蚀现象，导致器物脆弱不堪。如何在不破坏样品的前提下，科学地揭示其成分、工艺与腐蚀机理，成为文物保护工作中的一项关键技术挑战。

本文以沉船出土的锡器为例，系统介绍一套适用于古代锡器的金相制备流程，为考古文保工作者提供实用参考。

制样挑战

DIFFICULTY

发掘锡器的残骸尺寸非常小且薄，材质疏松并且部分已完全氧化，后续还需要使用扫描电镜（SEM）进一步观察分析。

制样方案

SAMPLE PREPARATION

镶嵌

采用TJ2227导电型环氧树脂进行镶嵌，该镶嵌料无色透明，AB双组份按2:1配比，固化时间约2–3小时。

镶嵌不仅固定了脆弱样品，其良好的导电性也为后续SEM观察打下基础。

研磨&抛光

>>>>研磨

使用Alpha-208双盘双控磨抛机，因为锡材质软并且非常薄，这里选择细目数砂纸P2000目开粗，磨至金属本体，随后用P4000目砂纸精磨，为后续抛光做准备。

为防止研磨面产生过深的变形层，研磨力度不宜过大，方向需90°交替，砂纸表面可涂石蜡或润滑剂增加润滑性。

>>>>

抛光

初抛：使用ET-JP抛光布+50nm氧化铝抛光液，利用氧化铝物理切削性能快速去除精磨遗留的划痕；

终抛：使用ZN-ZP抛光布+50nm二氧化硅抛光液，通过化学抛光作用去除初抛残留细微划痕，让表面表面更光洁。

耗材推荐

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制样步骤

显微观察

METALLOGRAPHIC ANALYSIS

样品表面光洁平滑，使用偏振光镜观察锡器的组织：

样品1可观察到有粗大的等轴晶，部分晶粒内部带状。

样品2组织与样品1相比无明显的等轴晶特征，且晶粒尺寸更大部分晶粒呈长条型，推测是在加热和变形加工时产生的孪晶

样品1-抛光态50X

样品1-偏光100X

样品2-抛光态50X

样品2-偏光100X

结语

CONCLUSION

古代锡器是连接贵族与平民、礼制与生活的重要物质文化遗产。它虽然没有金银的奢华，却以其温润的质感、实用的功能和雅致的美学，在中国乃至世界的工艺史和生活史上，留下了不可磨灭的印记。它既是古代能工巧匠智慧的结晶，也是我们窥见古人日常生活的一扇独特窗口。

制备人：张华健（特鲁利应用工程师）

材料：沉船锡器

使用设备：Alpha-208

制样使用耗材：TJ2227环氧树脂、P2000砂纸、P4000砂纸、ET-JP抛光布、ZN-ZP抛光布、AO-W氧化铝抛光液（粒度50nm）、SO-439二氧化硅抛光液（粒度50nm）

关注我们，一起用科学的目光，看文物背后的故事。

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