解读银锭蜂窝:因压力而产生 大小受锭形影响

http://www.shouxi.com 2019-07-09 08:38 首席收藏网 发表评论

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古代银锭的器型自明朝以降发生了显著变化。宋、元时期的银铤,主要是板形,底部有较大的蜂窝孔洞;而自明朝起,银锭的体积变大,高度增加,两端起翅,蜂窝孔洞却随之变小。这种器形与外观特征上的变化,可能与铸造所使用的铁范形状密切相关。

板形银铤的底与高垂直,对应铸造这类银铤的范腔,其范壁与范底呈直角。而元宝形银锭底部为弧形,对应范腔的范壁与范底呈连续的圆周弧面,如下示意图。

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直角形(左)与弧形(右)范腔及银液内部压力示意图

直角形范腔,其内部银液全部重量只能施加于底部,在浇铸过程中,在银液压力作用下,气体下沉到底部无处可逸,最终在底部形成大量气泡,由于底部与气泡上方温度梯度的存在而形成滴珠,因此,从理论上来说,较多的蜂窝孔洞出现在板形银铤底部。在弧形范腔内,银液重力并不全部作用在范腔内壁上,会沿着内壁切线向下、垂直于切线向范壁内部的两个方向分解,在这种情况下,由于范壁对垂直于切向的重力分量反作用力的原因,银液内部压力有所减轻,而由于范壁对银液重力切向分量的反作用力,银液会沿范壁不同方向移动。

这些因素,都有利于气体的逸出和气泡体积的减小。从理论上来说,弧形范腔所铸得的银锭,其蜂窝孔相对较少、较小。明、清时期的银锭,底部多为弧面,蜂窝孔变小是一个明显特征,而且有的银锭蜂窝孔很少,可能就是上述原因所至。

另外,银液厚度与蜂窝的形成有着密切的关系。在浇铸时,银液内部压强与液面高度成正比,相对于宋、元银锭,明、清银锭较厚,银液内部压强大,银液内析出的氧气难以聚集成较大气泡,因此,形成的蜂窝孔也较小。

明、清银锭较前朝形制的变化,还有一个重要特征,即双翅。经过我们的实验分析和综合研究,双翅是在银液凝固前,来回倾倒铁范形成的。在倾倒过程中,银液来回流动,更有利于银液中气体的逸出,会减少蜂窝孔的形成。如下图,中国钱币博物馆藏明代方宝纹银,仅底部一侧区域出现蜂窝。这是因为,浇铸时铁范不是平放的,由于这一区域成为浇铸时的“底部”,于是会有较多蜂窝;而在起翅过程中,由于银液来回流动,大量气体逸出,在其他部位就没有蜂窝孔洞或仅现凹坑。

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明方宝蜂窝

可见,范腔的形状以及采用的人工操作方式,都会对蜂窝的形成产生影响,这可能也就是银锭器型与外观特征变化的技术原因。

声明:本文作者黄维,“ 中国钱币博物馆”微信公众号授权转载。

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