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元素组成分析简介

作者:王宪旅 吴琳 郁永彬 来源: 发布时间:2019年12月25日 点击数:

近年来,随着现代科学技术与文物鉴定科学的发展,越来越多的现代科技手段在古陶瓷科学研究中得到了应用,古陶瓷的元素组成、结构、热学性质、物理性能等的分析测试成为古陶瓷研究中的重要内容,其中古陶瓷的元素组成分析是古陶瓷科技研究的基础,在古陶瓷研究当中起着重要作用,可为研究陶瓷起源、原料产地、烧制工艺的演化以及产品流通等提供相应的科学信息。

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陶瓷是由粘土与其他天然矿物原料经加工、成型及烧成而得,其化学组成取决于所用天然原料及配方。资源条件是影响我国不同地域、不同时期和不同类型的古陶瓷发展的关键性因素,因运输成本等各方面因素的限制,古陶瓷的制作一般是就地取材,所以不同地区不同窑口的古陶瓷由于所用原料的不同、配方的不同,其胎釉化学组成、显微结构及物理性能就会有各自的特点。无论是陶或瓷,无论是胎或釉,无论是我国南方的青瓷、北方的白瓷,他们的化学组成都包含如下3个部分

  

常量元素一般是指样品中含量大于或等于2%的元素,这些元素决定陶瓷的物理性质和外观,也反映陶瓷的原料种类和工艺。其比例是可以人为控制的。

微量元素是指含量介于0.1%-2%之间的元素,这些元素通常是人们刻意加进去的。

痕量元素是指含量低于 0.1%的元素,通常用ppm(百万分之一)单位来表示其测定含量,这些元素的添加 几乎不影响陶瓷的物理性质,但可以提供关于原料产地的信息



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国内外用于古陶瓷元素组成分析检测的科学手段主要有:湿化学法、X射线荧光法、ICP-AES等。可见古陶瓷的化学组成可用多种方法测量,但这些方法各有优缺点,在一定程度上合理安排测试方法可以起到互补的效果。通常选择哪一种方法取决于该方法能测量哪些元素以及所能达到的灵敏度和精确度,样品是否被破坏及样品的消耗量,样品制备的难易度,以及测量费用和测量用时等实际情况。

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几种常见元素组成测试方法的比较分析

在这些元素组成分析检测方法中,X射线荧光法因其分析元素的范围宽、自动化程度高以及分析速度快等优点,受到广泛欢迎,更为重要的是X射线荧光法中能量色散X射线荧光光谱仪可进行无损分析,非常适合古陶瓷科技鉴定,因此X射线荧光法成为目前为止应用最普遍、有效的古陶瓷元素组成分析方法。


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