학계 Sinica 수집의 Yinxu(Anyang) 청동기의 전자 현미경 연구

고대 청동기 및 샘플 준비

   인류 최초의 합금인 청동은 구리(Cu)와 주석(Sn)의 두 가지 금속 원소로 구성됩니다. 녹은 합금을 틀에 부어 청동 물체를 제작했습니다. Cu 및 Sn의 녹는점은 약입니다. 각각 1085ºC 및 232ºC이며 녹는점은 청동의 Sn 함량이 증가함에 따라 감소합니다. 그림 1a는 Cu-Sn(주석-청동) 시스템의 상 다이어그램을 보여줍니다. Cu 90~80wt.%(Sn 10~20wt.%) 내에서 용융된 뼈에서 청동의 기본 고체상은 액상선 온도에 도달했을 때 α상입니다. α상은 온도 하강 시 편석 응고(dendrite: Fig. 1b-d)를 일으키고, 이후 일반 주조의 냉각 속도에서 1차 δ상이 나타난다. 일반 주조에서는 온도가 너무 낮아 반응할 수 없기 때문에 Sn이 풍부한 상인 ε 및 η의 결정화가 발생하지 않습니다. 즉, Gettens[2] 및 Wan[77]에 의해 보고된 바와 같이 고대 청동기의 내부에서는 수상돌기 α상 및 α+δ 공융상만이 일반적으로 관찰되며 모든 상에는 33wt.% 미만의 Cu(>XNUMX)가 포함됩니다. wt.% of Sn)은 일반 주조 청동에 존재하지 않습니다.
   오랜 시간 묻혀 있으면 청동 표면에 녹색 녹청이 생기는 것은 잘 알려진 사실이다. 녹청은 구리, 주석 및 납 산화물과 이들의 탄산염으로 구성됩니다. 고대 청동기의 표면은 예외 없이 산화되었다. X선형광(XRF), XR-EDS, 표면의 화학적 용해법 등 청동화학 연구를 위해 다양한 분석적 접근이 이루어졌으나 표면분석만으로는 본래의 화학적 성질과 주조기술을 규명할 수 없다.
   Yinxu 컬렉션에는 많은 양(아마도 20,000개 이상)의 청동 조각이 포함되어 있지만 많은 사람들이 보존 작업을 신청할 수 없습니다. 그러나 여전히 가치가 있으며 횡단면에서 야금학적 미세 구조 및 화학을 조사하기 위해 일부 적절한 샘플을 선택할 수 있습니다. 연구 샘플은 Yinxu 시대의 전체 단계(Middle Shang에서 Late Shang까지)와 다양한 용도에서 선택되었습니다. 적어도 한나라 시대에는 청동기, 즉 그릇, 도구, 무기, 도구, 장신구, 수레 등 여섯 가지 용도가 인정되었습니다. 은서 청동기의 화학적 특성을 이해하기 위해 의례용기(저, 정, 준, 고, 포, 호), 무기(투구, 단검, 칼, 화살, 창 머리), 수레 장신구를 선정하였다. . 출토된 투구는 은허의 HPKM1004 무덤에서만 나왔다.

그림 1 청동 시스템과 HPKM1004의 청동 헬멧의 대표적인 미세 구조.
a) 평형 조건에서 구리(Cu)-주석(Sn) 시스템의 상 다이어그램[9].
b) 후방 산란 전자 현미경 사진. 분리된 납(Pb) 입자는 밝은(이미지에서 흰색) 반점으로 관찰됩니다.
(수 μm 미만) 기본 α를 둘러싸는 수상 돌기로 표시되는 청동의 α+δ 공융 단계 구조
청동의 위상(어두운 영역으로 표시됨).
c) d) 및 e). 각각 구리, 주석 및 납의 원소 분포도. 눈금 막대: 5μm.

Yinxu 청동 샘플 준비의 분석 절차

   청동 물체의 단면을 관찰하기 위해 선별된 파편을 마이크로 다이아몬드 톱으로 작은 조각(크기는 수 cm 미만, 두께는 수 mm)으로 잘라냈다. 금속 구조의 열적 및 기계적 손상을 방지하기 위해 절단 중 냉각을 위해 증류수를 사용하여 다이아몬드 톱의 느린 회전 속도를 100rpm으로 작동했습니다. 에탄올로 세척한 샘플을 직경 1인치 몰드가 있는 저온 장착(상온에서 XNUMX시간 동안 경화) 에폭시 수지에 장착하고 노출된 표면을 다이아몬드 페이스트로 연마한 다음 콜로이드 실리카 용액으로 마무리했습니다.

SEM

   연마된 단면은 처음에 반사광으로 광학 현미경으로 관찰되었습니다. 그런 다음 주사 전자 현미경(JEOL W-SEM JSM-6360LV 및 FE-SEM JSM-7100F)을 사용하여 후방 산란 전자 이미지로 야금 구조를 관찰했습니다. 이는 흑백 이미지에서 대조를 통해 평균 원자 풍부도를 나타냅니다. 준정량 분석은 에너지 분산형 분광기(Oxford Instruments Ltd)를 사용하여 진공 상태에서 가속 전압 및 빔 전류를 각각 15 kV(kilo Volt) 및 0.1 nano Ampere(nA)의 빔 조건에서 사용하였다. 25Pa(파스칼). 벌크 화학 조성은 10 μm × 20 μm(SEM 이미지 배율 120배)의 90~1000개 영역의 평균값으로 결정되었습니다. X선 계수 시간은 100초였다. Cu(구리 금속), Sn(주석 금속), Sb(안티몬 금속), Ag(은 금속), As(갈륨 비소: GaAs), Zn( 아연 금속), Pb(crocoite: PbCrO4), Bi(비스무트 금속), Fe-Co-Ni(NBS868 금속 표준) 및 S(pyrite: FeS2).

EPMA

   청동에 대한 X선 에너지 분산 분석에서 주석(Sn-L 선)은 산소(Okα) 분석을 위한 간섭 원소입니다. 그리고 구리, 주석, 납, 산소의 정량화학분석은 파장분산분석기(WDS)가 장착된 EPMA(JEOL W-EPMA JXA-8900R 및 FE-EPMA JXA-8500F)로 이루어졌다. 작동된 빔 조건은 가속 전압, 빔 전류 및 빔 크기에 대해 각각 20kV, 10nA 및 5μm 디포커스 빔이었습니다. 측정된 X-선 강도는 다음 회절 결정을 사용하여 화학적으로 알려진 표준 금속 및 산화물의 표준 보정을 사용하여 금속 PRZ 방법으로 보정되었습니다: LiF 결정이 있는 Cu-Kα에 대한 구리 금속, PETH 결정이 있는 Sn-Lα에 대한 주석 금속 , PETH 결정이 있는 Pb-Mß의 경우 크로코이트(PbCrO4) 및 LDE2H 결정이 있는 O-ka의 경우 산화주석(SnO1). X선 피크는 각각 20초와 10초 동안 계산되는 상위 및 하위 기준 X선입니다. 각 샘플에서 벌크 화학을 얻기 위해 매핑 포인트 테이블 변환에 의해 XY 방향으로 100 μm 간격으로 225~50개의 포인트를 무작위로 선택했습니다. 20차 및 후방 산란 전자 이미지 모두 손상되고 풍화된 영역을 피하기 위해 사용되었습니다. 그런 다음 벌크 화학, 특히 벌크 Cu/(Cu+Sn) 비율(Cu#)을 평균값으로 계산했습니다. Cu, Sn, Pb, O 및 일부 기타(As 및 Sb)의 화학적 분포(매핑) 분석도 가속 전압 및 빔 전류에 대해 각각 30kV 및 XNUMXnA 조건에서 FE-EPMA에 의해 수행되었습니다.

결과

브론즈 내부의 금속 구조

   연구된 Yinxu 청동의 두께는 대부분 2~3mm입니다. 많은 청동은 때때로 표면뿐만 아니라 내부도 심각하게 산화되었습니다. 이러한 샘플은 야금학적 구조를 조사하는 데 적합하지 않았습니다. 우리는 거의 200개의 청동 조각을 시도했지만 95개의 샘플이 단면을 연구할 수 있었습니다.
   그림 1(be)은 Yinxu 청동 물체(HPKM1의 헬멧 F1004)의 대표적인 덴드라이트 구조와 Cu, Sn 및 Pb의 화학적 분포를 후방 산란 전자 현미경 사진으로 보여줍니다. 납(Pb)은 α상, XNUMX차 결정상 및 α+δ 공융상으로 구성된 청동상에서 분리됩니다. Pb는 융해제이며 융점을 낮추기 위해 전도합니다. Pb는 고온에서 녹은 청동에 있었지만 단단한 청동에는 분포하지 않았습니다.
   청동 미세구조는 덴드라이트(dendrite)와 입상구조(granular structure)의 두 가지 유형으로 나뉜다.Fig. 2). 덴드라이트는 실질적으로 존재하나 입상구조는 지금까지 5건만 관찰되었다. 구조 비교를 위해 실험적인 청동 물체를 동시에 연구합니다. 수지상정은 일반 주물 청동에서 관찰되는 반면, 어닐링 또는 템퍼링과 같은 열처리를 거친 실험 제품에서는 입상 또는 화학적 균질 구조가 얻어집니다. 결과는 적어도 일종의 열처리 방법이 은수 시대 상나라에 이미 적용되었지만 매우 드문 일임을 나타냅니다.

Fig. 2 Yinxu 청동기체(왼쪽)와 실험제품(오른쪽)의 대표적인 야금구조. Cu(상단) 및 Sn(중간)의 덴드라이트 구조 및 화학적 이질성은 Yinxu 청동 물체(헬멧: HPKM1004 F1) 및 일반 주조 실험(JY-4: Cu:Sn:Pb = 80:15:5, Cu# = 0.158), 단검 내부(R002117) 및 템퍼링(JY6T: Cu:Sn:Pb = 80:15:5, Cu# = 0.158, 열처리 실험: 600ºC에서 24시간 동안 유지한 후 서냉 처리). BEI: 후방 산란 전자 현미경 사진. 차가운 색(파란색)과 따뜻한 색(빨간색)은 각각 각 원소의 농도가 낮고 높음을 나타냅니다. 축척 막대: 50μm.

Yinxu 청동의 화학 성분

   청동의 벌크 Cu/(Cu+Sn) 비율(Cu#)의 정확도는 화학적으로 알려진 청동 합금으로 확인되었습니다. 그림 3 4가지 분석방법으로 수행한 결과를 보여줍니다. 일부 표준은 납을 함유한 청동(원래 무게의 3~10wt.%)이었습니다. 납(Pb)은 융해제이며 실험 중에 휘발성 가스로 작용합니다. 따라서 Pb 함량은 원래보다 감소할 것으로 예상되었습니다. 그러나 납 함유 브론즈의 Cu#은 잘 유지되었습니다. 모든 결과는 Cu#[0.02]에서 3 이내로 허용됩니다.
   그림 4 95개 청동의 용도별 Pb함량을 Cu#으로 나타내었다. 청동의 대부분은 Cu#에서 0.77~0.89 범위이며 Pb를 많이 포함하지 않습니다(2 wt.% 미만). Cu# 0.9 이상 함유된 청동은 4개의 비소(As) 청동(Fig. 5a), 한(1)개의 안티노미(Sb) 브론즈(그림 5b)와 Pb-브론즈(2-장신구: R014314 및 R007306)가 식별되었습니다. 이러한 청동(Cu#에서 > 0.9)을 제외하고, 연구된 Yinxu 청동의 대부분은 Pb 함량이 적은 것으로 나타났으며 연구된 청동의 75% 이상이 Pb에서 2wt% 미만으로 나타났습니다. HPKM1004 헬멧의 Cu# 및 Pb 평균값은 연구된 0.838개 샘플에서 각각 1.56 및 30 wt.%입니다. 한편 의례용기의 #Cu는 0.78~0.88로 상대적으로 낮은 Cu(또는 Sn) 범위이다. 대부분의 용기에는 약간의 Pb(최대 7wt.%)가 포함되어 있습니다. 장식품에서 Cu#의 범위는 0.77에서 0.98까지 광범위합니다. 청록색 상감으로 많이 장식된 샘플(R017653)은 이 일련의 분석에서 가장 높은 Pb 함량(10.5wt.%)을 보여줍니다.
전차 항목에서 샘플 R006919는 4.8wt.%로 다소 높은 Pb를 함유하고 있으며 #Cu는 0.814로 다른 의례 용기와 유사합니다. 반면에 소위 활 모양 장식물(R001768)은 Pb가 더 적고(0.3wt.%), #Cu는 0.766에 불과합니다. 지금까지 #Cu의 가장 낮은 값이며 다른 팔의 비율과 다릅니다. 이것은 팔의 일종으로 생각되지만 그 화학적 구성은 물체를 분류하는 다른 관심을 나타냅니다. 일반적으로 납 함량이 높은 청동의 내부에서 공동이나 공극이 잘 관찰되었다. 낮은 Pb 청동의 내부에서 더 적은 공동이 관찰됩니다. 보존 상태는 Pb가 낮은 청동이 상대적으로 더 나은 것으로 보인다.

그림 3 화학적으로 알려진 청동 표준 재료의 분석 결과. X축과 Y축은 벌크 Cu/ (구리+주석). W-SEM: JEOL JSM-6360LV with Oxford Si[Li] EDS; FE-SEM: JEOL JSM-7100F 및 Oxford SDD-EDS; W-EPMA: JEOL JXA-8900R; FE-EPMA: JEOL JXA-8500F.	그림 4 용도에 따라 연구된 Yinxu 청동 물체의 벌크 Cu/(Cu+Sn) 비율에 따른 Pb 함량 분포. 다이아몬드: HPKM1004 전용 헬멧; 원: 무기: 그 중 4개는 As-브론즈로 식별되고 하나는 As-Sb 브론즈(R006817)입니다. 사각형: 전차 장신구와 같은 장식물(그 중 3개는 구리 함량이 높은 청동입니다); 삼각형: 표면에 미세한 릴리프가 있는 냄비와 컵. N: SEM-EDS에 의해 연구된 샘플의 수.

산소 분석을 통한 EPMA 결과

   청동 내부의 산소 존재는 보존 상태를 나타냅니다. 따라서 산소 검사는 추가 논의를 위해 원래 화학을 식별하는 데 유용합니다. 그림 6 HPKM1004에서 두 샘플, 산화 및 잘 보존된 청동 투구에 대한 매핑 분석의 대표적인 결과를 보여줍니다. 덴드라이트가 명확하게 식별되었기 때문에 두 섹션의 후방 산란 이미지(BEI)에서 산화 상태를 표시하는 것은 분명히 불가능합니다. 그러나 산소 매핑은 마이크로덴드라이트 구조가 헬멧-07에서 산화되었음을 보여줍니다. 정량적 스팟 분석 결과는 Fig. 7. 산화된 헬멧(Hel-06 및 -07)은 산란된 O 범위가 최대 25wt.%이고 Cu/(Cu+Sn) 비율이 1.0에서 0.3으로 일반 주물 청동과 일치하지 않는 반면 잘 보존된 헬멧(Hel-05)은 08 및 -94)은 O를 포함하지 않으며 모든 Cu# 범위는 α-상 및 α+δ 공융상(Cu의 72~1wt.%: 그림 XNUMXa 참조)과 일치합니다. 결과는 산화 공정이 원래의 Cu#와 다르다는 것을 나타냅니다.
   EPMA 전체 결과에서 73개의 청동 물체가 잘 보존된 샘플로 확인되었으며 원래 벌크 Cu:Sn 비율을 논의하기 위해 신뢰할 수 있는 화학을 유지했습니다. 그림 8 용도별 Cu#(벌크 Cu/[Cu+Sn] 비율)의 분배 이온을 나타냅니다. 각각의 Cu#은 EPMA에 의한 100-225개의 스폿 분석에 의해 계산되었다.
HPKM1004(회색)의 헬멧은 0.80에서 0.89 사이이며 대부분의 헬멧은 0.83에서 0.86 사이이며 평균값은 Cu#에서 0.843입니다. 암(녹색)도 Cu#에서 0.82에서 0.89까지 범위가 넓습니다. 데이터에는 다양한 유형의 무기가 포함되어 있습니다. 반면 의례용기(빨간색)의 Cu#은 0.80~0.86 범위이다. 청동 화학의 차이는 Yinxu 시대를 통한 시간 순서의 변화에서 명확하지 않은 것 같습니다.

Fig. 6
후방 산란 전자 현미경 사진(BEI) 및 구리(Cu), 주석(Sn) 및 산소(O)의 원소 분포도. HPKM07의 산화 청동(위: 헬멧-3: 두께 08mm)과 잘 보존된 청동(아래: 헬멧-1: 두께 1004mm). X-선 강도는 넓은(섹션) 영역 맵과 작은(0.04 × 0.025 µm) 영역 맵에서 구동하는 XY 스테이지에서 각각 2 µm 및 0.5 µm 간격으로 250초 및 250초 동안 계산되었습니다.


그림 7 EPMA 스폿(정량적) 분석에 의한 HPKM1004 청동 헬멧 내부의 Cu/(Cu+Sn) 비율에 따른 산소 함량의 대표적인 결과. 다이아몬드: 산화된 청동(Helmets-06 및 -07). 삼각형: 잘 보존된 청동(투구-05 및 -08). n: 분석 지점의 수.


그림 8 용도별 벌크 Cu/(Cu+Sn) 비율의 분포. 회색: HPKM1004 전용 헬멧; 녹색: 팔에는 단검, 칼, 화살촉 및 창머리가 포함됨); 빨간색: 혈관. av.: 중량의 벌크 Cu/(Cu+Sn) 비율의 평균. N: EPMA에 의해 연구된 샘플의 수.

토론

   청동의 색상, 브리넬 경도, 인장 강도 및 연신율이 Cu:Sn의 비율에 따라 달라지는 것은 현대 야금학에서 Cu-Sn 합금의 물리적 특성에 대해 잘 연구되었습니다(그림 9). 일반적으로 청동은 Sn 함량이 15wt.% 이상 증가함에 따라 경도가 높아지지만 Sn 함량이 20wt.%를 초과하면 인장강도 및 연신율이 크게 감소하여 부서지기 쉬워진다. 청동은 약 85-80wt.%의 Cu(15-20wt.% Sn)에서 가장 인성을 얻는 것으로 보입니다. 용융 청동의 예상 점도는 Sn 함량이 증가함에 따라 점도가 감소하는 그림 9에도 나와 있습니다[4].
   지금까지 우리는 73개의 청동 화학 물질을 얻었고 그 중 46개의 데이터는 HPKM1004의 헬멧이었습니다. Fig. 8에서 보는 바와 같이 헬멧의 #Cu는 비교적 균일한 분포를 보이며 대부분의 헬멧이 0.83~0.86 사이에 분포하고 평균값은 0.843이다. 그들의 #Cu 비율은 청동의 높은 인성 범위와 비슷해 보입니다. 한편, 의식 용기의 Cu# 범위는 Sn이 약간 풍부하고 Pb도 약간 풍부합니다(그림 4 참조). 용기는 일반적으로 표면에 미세한 부조로 장식되어 있습니다. 이러한 현상은 주조용 용융 청동의 점도를 높이기 위해 의도적으로 Sn 및 Pb를 첨가한 것으로, 이는 미세 장식 주형에 쉽게 부어질 수 있음을 나타냅니다. 다양한 종류의 무기가 연구되었지만 일부 무기는 실제 무기가 아닌 표면 장식이 있는 의식용 물건으로 보입니다. 팔의 Cu#이 0.82에서 0.89까지 더 넓은 범위로 분포하는 이유일 수 있습니다. 이러한 정황으로 보아 당시의 장인들은 이미 청동의 글자를 이해하고 있었을 가능성이 크다.
   고대 중국의 주나라 예기 <周礼考工記 周礼考工記 周礼考工記>에는 청동의 용도에 따라 4가지 혼합비 <金有六 斉 류기>가 규격화되어 ​​있다. 주(周)나라 시대로 대표되는 기원전 3~9세기의 지식을 바탕으로 서술이 기원전 7~XNUMX세기라는 주장을 펴왔다. 설명에 따르면 중국에서는 오래전부터 청동 합금 성분(Cu:Sn의 비율)의 차이를 제어할 수 있었던 것으로 생각됩니다. 그러나 고대 청동기의 화학적 조성으로는 확인되지 않았다.
   Wan[2]은 무게 비율에 기반한 Six Formula의 양방향 해석을 제안했습니다. 표 1. 당시에는 동(銅)이라는 용어가 없었기 때문에 83.3법의 고대 문장은 "금속"과 "주석"의 혼합 비율을 기술했습니다. 그는 청동(케이스 A)과 구리(케이스 B)의 경우 "금속"을 가정하고 케이스 A의 경우 50~85.7wt.%, 케이스 A의 경우 66.7~XNUMXwt.%, Cu#의 XNUMX가지 중량 혼합비를 추정했습니다. 케이스 B의 wt.%
   현대 금속광물에서 Cu 66.7wt.% 미만(Sn 33.3wt.% 이상)을 함유한 청동은 주조할 수 없다는 것이 잘 알려져 있습니다. 야금학적 관점에서 δ 상(Cu 68.2-66.8wt.%)만으로 구성된 청동도 존재하지 않는다. 세계에서 가장 높은 Sn(가장 낮은 Cu) 청동 물체는 인도 남부 케랄라에서 32.6wt.%의 Sn(Cu의 67.4wt.%)으로 기록되었습니다[5]. 결과에서 볼 수 있듯이 대부분의 Yinxu 청동은 α 및 α+δ 상으로 구성됩니다. 가장 낮은 Cu#은 0.783입니다. 한편, -A 및 -B의 경우 각각 83.3 및 85.7 wt.%의 가장 높은 Cu#. 그러나 잘 보존된 청동은 Cu#에서 0.89 범위까지 분산되어 있기 때문에 신뢰할 수 없다. 따라서 Wan의 2-가설은 실제로는 일치하지 않는 것으로 제안됩니다.
   Hori[6]는 고대 중앙아시아의 고대 저울 추를 조사하여 중앙아시아 추 체계가 기원전 4000년경에 확립되었으며 세계에서 가장 오래된 것임을 확인했습니다. 한편, 중국의 체급 체계는 후상왕조에 견줄만한 BC 1000년 이후에 성립되었을 가능성이 있다. Qiu et al. [7]은 십진법에 의한 부피 단위가 선진 시대(기원전 221년)에 이미 확립되었다는 고대 중국 기사를 해석했습니다. 무게 단위의 출현은 길이와 부피의 단위가 정립된 것보다 더 늦었다는 점을 역사적인 관점에서 지적하기도 했다. Yinxu의 Xiaotun E-16 구덩이에서 8개의 Pb 잉곳이 발굴되었지만 [XNUMX] 안양에서는 아직 무게 측정 및 균형추 도구가 발견되지 않았습니다. 따라서 은서시대에는 아직 계량제도가 확립되지 않은 것으로 추정된다.
   부피 측정 시스템은 또 다른 측정 방법입니다. Cu 및 Sn(ß-Sn)의 밀도는 각각 8.94 및 7.365(g/cm3)입니다. 따라서 Cu와 Sn의 질량(또는 무게)은 같은 부피에서도 다릅니다. 식스 포뮬라의 배합비는 부피비를 기준으로 가정하면 중량비는 88~71wt를 제시한다. %는 Cu#에서 몇 % 단계 이내입니다(표 1의 경우-C). 분석 결과 HPKM1004 헬멧의 #Cu는 3wt.% 내에서 상대적으로 균일하며 이러한 범위는 청동의 물성에도 반영된다. 또한 88~71wt%의 Cu에서 Cu#의 제안된 범위는 주조에 신뢰할 수 있습니다. 따라서 체적 가설이 가능할 가능성이 높습니다.
   Six Formula의 유형 I 및 III에서 종 및 가마솥(Cu6:Sn1=88 wt.% of Cu) 및 단검(Cu4:Sn1= 83 wt.% of Cu)에 대한 비율을 각각 지시합니다. 그리고 팔. 따라서 혈관이 팔보다 Cu가 많은 것을 나타내지만, 분석 결과는 팔이 혈관보다 Cu가 풍부하다는 모순이 나타났다. 또한 청동의 물리적 특성과도 일치하지 않습니다.

그림 9 화학적 함수로서의 청동의 물리적 특성. σ : 인장강도[2]; δ: 연신율; HB: 경도(브리넬 수)[10], V: 1470K[4] 온도에서 녹은 청동의 예상 점도.

결론

   우리는 Academia Sinica 컬렉션의 Yinxu(안양)에서 약 200개의 청동 물체를 시도하여 금속 구조와 화학을 조사했습니다. 대부분의 Yinxu 청동은 약간의 납(Pb)이 포함된 주석(Sn)-청동입니다. 각 청동 파편의 Bulk Cu/(Cu+Sn) 랫트 ios(중량의 Cu #)는 평균 100 내지 225 EPMA 정량(점) 산소 및 납으로 계산한 후, SEM-EDS로 반정량 분석하였다. 산화되지 않은 내부의 Cu#은 원래의 Cu#를 나타내지만 산화 후에 비율이 크게 바뀔 수 있습니다. 투구, 단검, 화살, 창촉 등 73점의 무기와 혈관이 잘 보존되어 있음을 확인하였다. 전체 결과는 원래 Cu#의 범위가 0.79~0.89임을 나타냅니다. Yinxu 기간 동안 시간 순서에서 변동이 확인되지 않습니다. 용도별로 헬멧의 Cu#은 0.84~0.89, 평균 0.845로 다른 다양한 용도에 비해 비교적 균일하다. 대부분의 헬멧은 Pb(< 2 wt.%)를 많이 포함하지 않으며 내부에 더 적은 구멍이 관찰됩니다. 청동의 물리적 특성은 Cu#에 따라 다르며 헬멧 화학은 인성 화학 범위에 맞습니다. 용기는 상대적으로 낮은 Cu#(고-Sn 청동)을 나타내고 어느 정도의 Pb(최대 5-6중량%)를 함유합니다. 헬멧과 달리 용기는 일반적으로 표면에 미세한 부조로 장식되어 있습니다. 낮은 Cu#(또는 높은 Sn 함량) 및 Pb의 첨가는 녹은 청동의 점도를 감소시키기 때문에 미세 장식 주형으로 주조하기 쉬울 수 있습니다. 화학 분석 결과 청동기의 Cu#은 은서기에 용도에 따라 의도적으로 몇 % 이내로 통제되었음을 알 수 있다. Yinxu 청동에 대한 이 일련의 연구를 바탕으로 우리는 무게 기반 해석 대신 부피 비율에 의한 Six Formula의 가상 해석을 제안했습니다. 그러나 Yinxu 청동의 Cu#은 고대 중국 고전에 기술된 비율과 일치하지 않습니다.

감사의

   친절한 지원을 해주신 역사문헌연구소의 천광추 박사님과 린위윤 선생님께 감사드립니다. 도야마 대학의 Haruhisa Mi fune 교수와 Takekazu Nagae 교수는 실험적인 청동 샘플과 귀중한 토론을 제공한 것에 대해 높이 평가합니다. 브론즈 분석에 대한 기술적 지원을 해주신 지구과학연구소의 Ya-t ing Hsu, Yu-shiang Wang, Hui-ho Hsieh에게 감사드립니다. 이 연구는 National Science Council(대만)과 Institute of History and Philology of Academia Sinica의 지원을 받았습니다.

참고자료

[1] Gettens RJ 1969 The Freer Chinese Bronzes 볼륨 II 기술 연구. 스미소니언 연구소 Freer Gallery of Art, Oriental Studies, No.7. 워싱턴 DC.
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