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陶瓷鉴定--方法对比
发布日期:2018-05-18

      传统鉴定方法与科技鉴定方法如何结合而建立起科学的鉴定体系来,这是与会者普遍关注的话题。

      对这一问题的看法,与会专家们分歧较大。科技界的专家学者大多认为,随着技术手段的不断进步,标本数据库的不断丰富、完善,科技鉴定方法必将居于主导地位,是鉴定结论的最终给出者;而传统鉴定方法,将逐步成为科技鉴定体系中的一个基础步骤,一项前期工作。对此,文博界的专家则认为,科技鉴定方法不可能独立于传统鉴定方法之外,只能是科学鉴定体系中的一个辅助手段,一种补充。
传统鉴定方法与科技鉴定方法两者关系到底如何?不解决好两者关系,建立古陶瓷科学鉴定体系就无从谈起。
就两者关系问题,汪庆正先生的论述在与会者中产生了共鸣。汪先生认为:两者不可偏废。过去传统鉴定方法主要是靠眼光、凭手摸、靠古代文献资料、靠新出土的一些实物傍证。而现在,情况大家也都知道了,一定要靠自然科学的测定。但是单纯自然科学测定是不可取的,因为标本的取舍要靠人文科学、靠考古发掘来决定。自然科学手段只能是补充,不能独立,对书画也好,陶瓷也好,“独立”是行不通的。所谓鉴定,不仅仅是断真伪。都是真的,还要鉴定它是好的,还是一般的,是精还是粗,这都是鉴定,离开人文科学就不行。但仅凭地层关系、靠眼看、手摸、翻资料、搞排比,依然解决不了问题时,就非得需要自然科学测定手段不可。鉴定需几个方面工作:一是掌握历史上已经有的资料;二是要有新考古发掘的资料,如窑址的新考古发现等情况;三是传世品的排比、分类;四是自然科学手段的测定;五是进行摸拟实验。这五项工作做好了,才能完成鉴定工作,如此两者的关系才能明确,且非得结合起来不可!

面临问题

无论如何,古陶瓷无损科技鉴定仍处于起步阶段,许多地方还有待完善,有待提高。正如王昌燧教授所说,要保证古陶瓷科技鉴定的可靠性、精确性,还应做好8项基础工作:
1)所收集的陶瓷标本应选自遗址或窑址明确、地层可靠的考古发掘陶瓷残片,特殊情况,也可选用档案记录准确或带有纪年的传世品;
2)每种陶瓷残片标本或整器的数量不得少于10件。当然所收集标本的数量越多,所得结果就越接近真实;
3)标本的化学组成数据应尽可能多地包括主量、次量和微量元素的种类和含量;
4)应尽可能全面地掌握标本的工艺信息,如原料来源和处理情况,烧成方法和烧成温度以及其他工艺内容;
5)无损检测化学组成时,需要一套元素种类和含量覆盖面广且分布均匀的中国古陶瓷测试专用标准参考物。所谓专用,不仅要求其元素组成和含量与中国古陶瓷尽可能接近,而且需经烧制而成;
6)必须建立容量大、操作性和通用性强的“中国古陶瓷物理、化学基础数据库”;
7)对所得数据可使用多元统计分析各种方法以及其他方法运算和处理以求得最合理、最接近真实的结果;
8)将所得规律结合其具体烧制工艺进行演绎和归纳,以获得客观的、经得起检验的结论,甚至提出有指导意义的理论。
即便如此,仍有专家认为,建立标本数据库,取样数量要求过低,势必影响鉴定的准确程度。同时,就目前情况看,要建立起系统的完备的标本数据库,是有相当难度的。这表现在两个方面:一是从年代上、窑口上,取得完整的样本十分困难;二是从现有的有限标本中所取得的数据,是否能发现规律性的东西。如,目前已知的南方的瓷器含钙量低,北方的瓷器含钙量高(南方瓷器含铁量稍高),这就是为什么南方瓷器在还原氛围内烧制时泛青色,北方瓷器在氧化氛围内泛黄。对此,从现有标本中能否得到泛青、泛黄的数据,从而发现其中规律。
再有,如果考古发掘所得的结论有误,那么数据库的数据就难以保证了。对此,有无修正、克服的手段呢?还有,俗话说:道高一尺,魔高一丈。如果不法者利用已取得的数据资料来进行仿制,那将如何鉴别呢?这些还都只是就技术环节方面而言的。
就整体状况而言,以李家治、王昌燧教授为代表的专家们认为,尚有三大问题需认真解决:
一、文物考古方面的专家学者与科技专家、学者先天不足的问题,即文物考古专业人员缺少科技基础,而科技人员缺少文物考古知识。从根本上解决这一问题的办法就是培养出既懂文物考古又懂科学技术的专门人才,只有如此,科技鉴定才能健康发展。但这不是一朝一夕的事。
二、在新技术的应用方面,与国际上还有一定差距。如美国史密森国立博物院和芝加哥精美艺术博物馆都有这样一间XRF实验室,无论待分析文物的体积有多大,只要能搬进该实验室内,都可以对待测文物的任何部位进行非破坏测试。又如日本原子力研究所采用瞬发中子活化方法,对文物进行了无损测试。虽然我们尚未了解具体细节,但应该看到这一方法具有一定的长处,或许在中国古陶瓷科技鉴定方面也能起到特殊的作用。
然而,仅对中国古陶瓷科技鉴定而言,测试手段应不存在太多的障碍,需要认真考虑的是分析软件。目前,国内外大多采用SPSS软件包。除判别分析外,其它多元统计分析软件的使用效果还比较理想。但我们不能不看到,该软件包是通用性的,并非为中国古陶瓷测试数据专门编制的。原则上讲,这里还应有很多工作要做。尽管陕西科技大学罗宏杰教授等已为中国古陶瓷分析编制了主因子分析的专门软件,经实际使用效果甚好。但此项工作还需有条件的单位进一步开发中国古陶瓷多元统计分析专用软件,使中国古陶瓷科技鉴定的工作更加完善。
三、中国古陶瓷科技鉴定具有明显的商业运作性质,从这一点讲,开展国际交流合作有一定困难,然而我们完全可以点带面,如加强和香港地区高校、研究机构和拍卖行的合作。香港城市大学物理及材料科学系的梁宝鎏博士作了大量的工作,有力地推动了大陆学者和香港同行的交流。香港的文物市场在国际上具有特殊重要的地位,倘若时机成熟,我们和香港的有关单位合作,在香港设立中国古陶瓷科技鉴定中心,无疑能产生更大的国际影响。但此项工作需多部门协作、支持。

科学体系

基本概述
早在本世纪中叶,国内外的一些科技工作者就积极开展了科学鉴定技术研究。他们最初把碳14断代技术应用于考古研究领域,而后又引进了热释光的测年技术,然而这两种方法都不能从根本上解决古陶瓷辨伪这一技术难题。前者根据对放射性元素碳14关衰期的计算,只能测定距今久远的含碳物质,显然陶瓷不属于此类。后者虽然能用来测定一部分陶瓷器的大致生产年代,但测试数据受客观因素的影响非常大,其结论的准确率较低。比如被测物体受阳光照射或受放射源的辐射都会影响测试结果,然而在许多情况下,这种人为因素是不可避免的。更何况当今有许多造假者具备高科技知识,事先将仿品进行辐射处理,使测试人无法得出正确结论。此外,“热释光”还有一个致命的缺点,就是要对被测物体进行损伤性的取样,然而这对许多珍贵文物来说是绝对不允许的。
近年来,随着科学技术的迅猛发展,人们终于找到了两种采用现代波谱学检测手段鉴定古陶瓷的新方法。它不仅快速、准确、简便、高效,而且对被测文物不会造成任何损伤。现分别介绍如下:
元素鉴定法
无论是陶瓷器的胎、釉、彩都是由一定质量和数量的化学元素组合而成。人们根据陶瓷器中各元素含量的多少,把它们区分成常量元素、微量元素和痕量元素三大类,含量千分之一以上者为常量元素;含量在千分之一以下,十万分之一以上者为微量元素;含量在十万分之一以下者为痕量元素。不同时期、不同窑口、不同品种的陶瓷器其元素组合是有明显差异的。造成这种差异的因素有多种,包括原材料因素,工艺因素和环境因素等。尽管由于念头制技术的不断提高,当代造假者在常量元素含量的把握上,比起二三十年前有了长足进步,但是在一些微量元素和痕量元素的控制上仍是人力所不能及的。因此,通过定性、定量分析陶瓷器中的微量元素和痕量元素,是鉴定真伪的有效科学方法。
例如:现代造假者为使仿品釉面光泽具有类似古代真品的柔和温润之感,往往要在釉子的配方中添加消光剂锌元素。以古代定窑和景德镇白釉为例,锌元素含量均在万分之一以下,而现代大多数仿品的锌含量在千分之四以上。又比如:随着我国现代工业化的发展,环境污染日趋严重,如果把被检测物的检测结果与古代标样进行比较时,发现某种重元素超标就有可能是现代环境污染造成的,它肯定不是古代真品。再比如:铯137这种放射性元素,是原子弹爆炸后的产物,原子弹产生于二十世纪,自五六十年代以来随着世界核军备竞赛的急剧升温,由大量核实验造成的污染物,会随大气飘散到世界各地。如果在被测物中发现有痕量元素铯137存在,那么它一定是二十世纪五十年代以后的产品。
多年来,人们很少把检测物质成份的化学分析法用于古陶瓷鉴定。其原因有二。第一它要在被检测物上大量取样。这样做不仅麻烦,而且会对被检测物造成严重损伤。第二检测精度低。用它检测陶瓷器的常量元素尚可,而对测定微量元素和痕量元素来说就无能为力了。然而就古陶瓷真伪鉴定而言,后者更具意义。近两年,随着现代波谱技术的飞速发展,为古陶瓷真伪鉴定开创了一条科技之路。用它检测古陶瓷的元素成份,不仅无需取样,而且能大大提高测量精度。如果采用电子对撞机产生的同步辐射作测试光源的话,可以发现含量在一万万分之一的痕量元素。
尽管元素鉴定法是一项科学鉴定古陶瓷的新方法,但是仅根据这一项检测结果就判定被测物是真品还远远不够。假设造假者采用的制作原料和烧成工艺与古陶瓷完全一样,而且当地也未遭污染,那么其仿品元素含量就会与真品相一致。前两年有一位澳大利亚华侨带回国内两只青花大瓶。他请京、沪两地的科技工作者为其作了元素鉴定,并将部分鉴定数据和自己的结论撰文发表。他断定自己的青花大瓶为元代珍品,理由是元代使用的青花料属高铁低锰含砷的国产料。他的大瓶经检测,某些数据与元青花相近,因此断定为元代珍品。国内有许多古陶瓷鉴定专家对此结论提出异议。其实专家的异议是有道理的。人们并不怀疑科学检测的数据,只是其揄方法十分荒谬。元素鉴定是近两年刚刚建立起来的新方法,所测试的样品十分有限,目前数据库中储存的数据只可以作为判定赝品的证据,还不足以单独作为判定某件瓷器是真品的证据。道理很简单,人们都知道大象有四条腿,不是四条腿的动物当然不是大象,但并不是有四条腿的动物都是大象。
老化鉴定法
陶瓷表面有一层光滑、明亮、坚硬的物质称为釉。釉是由石英、长石等多种原料混合,粉碎后,施于器物坯胎的表面,再经高温烧结形成的玻璃态物质。人们在实践中发现,尽管某种仿制品采用了与古陶瓷完全相同的原料配方和烧成方法,如果不经过作旧处理,其釉子的光亮度与透明度要高于古代真品,鉴定专家称其为“贼光”和“火气”。陶瓷鉴定界曾普遍认为,这一差别是由于陶瓷文物长期遭受自然界中各种物质(如空气中的紫外线或土壤中的水和其它酸碱性质)的物理化学作用,使釉面受到腐蚀所致。其实这只是原因之一,总是远非如此简单。造成这种差异还有一个更直接更重要的原因,就是产生于釉子内部的“脱玻璃化”现象,也称作自然老化现象。
已有研究告诉我们,经高温熔融形成的釉子,是一种玻璃态均质体。其内部结构是无序的,在自然环境中,呈亚稳定状态。随着时间的推移,它的内部结构会不断自动地进行调整,由无序的亚稳定状态逐步向有序化稳定状态转变,形成微细晶体,这就是釉子的“脱玻璃化”现象,简称“老化”。正是由于釉子存在这种自然“老化”现象,致使其内部结构随着时间的推移在不断发生变化,表现形式就是其透光性逐渐降低,对光线散射性不断增强。因此古陶瓷的釉面看上去要比新品柔和、温润,时代越久,这种反差越大,有些品种的古陶瓷,这种“老化”现象表现得尤为突出,甚至造成釉面出现不同形态的微裂纹。这种微裂纹有的可以用肉眼直接观察到(如汝窑器上的“冰片纹”),有的则要借助现代科学仪器才能发现。造成这种微裂纹的直接原因,是由于在形成显微晶体的过程中,釉子内部会产生不均匀内应力,当这种内应力达到一定强度时就会使釉子内部和表面出现微裂纹。过去人们把古陶瓷面上裂纹的形成原因,都归结在陶瓷烧结冷却过程中,胎、釉收缩比例不一致这一点上,其实这种认识是不全面的。
釉子的“老化”现象,是陶瓷器自诞生之日起就开始不断发生的一种特有的变化。就象树木的年轮一样,它会随着年龄的增长而不断发展。因此我们也把它形象地称作陶瓷器的“年轮”特征。古陶瓷的“老化”与当前人们所说的 “自然旧貌”有着本质的区别。前者是发生在釉子内部,是物质自身内部结构调整的结果,较少受外界物质环境的影响。后者则主要是外部物质对陶瓷釉面侵蚀的结果。受客观条件制约,它可以是自然的,也可以是人为的。这就是古陶瓷“老化”鉴定的理论基础。
北京华夏物证古陶瓷鉴定技术研究所的科学家,采用现代量子物理学检测技术来测定古陶瓷釉的老化程度,并取得突破性的进展,在世界上首创了一种鉴定古陶瓷的新方法。它已通过北京市科学技术委员会组织的专家评审鉴定。他们在研究中发现,陶瓷釉的老化程度与年龄之间呈一定的函数关系,在最初的150年里老化速度较快,随着时间的推移其老化速度逐渐放慢。以景德镇青花瓷釉为例;新仿品(包括经过各种作旧处理后的瓷器)的老化系数在0.06~0.10之间,绝大多数为0.08;清代末期至民国的产品,老化系数在0.18~0.12之间;明代末期至清代中期的产品,老化系数在0.22~0.16之间;明代早期至中期的产品,老化系数在 0.26~0.20之间;元代产品的老化系数在0.24~0.28之间。如果以横坐标表示年代,以纵坐标表示老化系数,按瓷器的不同生产年代及其釉子的脱玻系数来作图,便可以获得釉子老化系数与其生产年代的相关曲线。
通过测定釉子的老化系数来判定古陶瓷真伪,一种十分有效的科学鉴定方法。它的准确率极高。在研究过程中,科学家们曾试图采用人工方法改变仿品的老化系数,比如向釉内添加催化剂;改变烧成曲线;进行退火处理等,但均未获得成功。也就是说,人们至今尚未找到改变釉子老化系数的人工方法。尽管通过人工处理后有些仿品的釉面与真品十分相似,用肉眼很难区别,但是从老化测试的谱图上看,它们却相去甚远。由此可知老化鉴定法具有较强的抗人为干扰能力。
古陶瓷“老化”鉴定技术与世界上现有的其它鉴定技术比较具有下述特点:
(1)、与传统经验式鉴定方法比较,它的最大优点是弥补了传统鉴定方法上人为主观因素较多的不足,减低了对经验的依赖,使古陶瓷鉴定技术走向数字化。人们要掌握传统鉴定方法,必须经过少则十向年,多则几十年的学习和实践尽管如此,由于人为主观因素的存在和认识上的差异,就是有数十年鉴定经验的老专家,有时候也可能会作出错误的判断。然而学习古陶瓷“年轮”鉴定技术,只要经过短期培训就能上机操作。这一方法在鉴别真假古陶瓷文物方面的准确率极高。
(2)、与热释光测年法比较。热释光测年法是于本世纪七十年代由国外引进的鉴定技术,其原理是通过测定陶瓷遭受自然界中Y射线辐射的多寡,来确定其年代。古陶瓷“年轮”鉴定技术与热释光鉴定法相比较,具有许多明显优点。
(a)对被鉴定物品无损伤。前者在测试过程中,只是将一吵能量不高的光谱照射在陶瓷釉面上,对被鉴定物品无任何损伤。后者则要在被鉴定物品上钻孔取样,造成被鉴定物品受损。
(b)鉴定范围广。以北京大学考古系热释光实验室为例。他们至今只能测定唐代之前的陶器,对瓷器和唐代以后的陶器均不能测定。就是唐三彩也只能测定用粘土烧制的陕西唐三彩,而对用高岭土烧制的洛阳唐三彩也无能为力。古陶瓷“年轮”鉴定技术的测定范围要比热释光广泛得多,只要是有釉的陶瓷器均能鉴定。
(c)测试数据可性强。当今造假者已经找到了对付热释光鉴定的有效方法。他们将新烧仿品用钻60等放射性物质进行辐射处理后,就可以使热释光鉴定者作出错误判断。古陶瓷“年轮”鉴定技术就不存这种顾虑。
(3)、与元素鉴定法比较。元素鉴定法是近两年从国外引进的最新鉴定技术。它是采用级量色散X射线荧光谱仪,对陶瓷器的化学成份进行定性定量分析,再与计算机数据库中古代陶瓷的有关数据进行比较后,作出真假或年代判断的一种鉴定方法。由于它属于间接比较法,它要求所采集数据必须全面、准确,因此工程浩繁,时至今日也只是部分地解决了部分陶瓷产品的鉴别问题,而对那些窑口众多,产地复杂的陶瓷产品来说,目前还无能为力。古陶瓷“年轮”鉴定技术就不存在上述问题。只要是釉子的常量元素基本相同,年代相近,其老化系数就在一定范围值内,此外无论鉴定速度还是操作方法,古陶瓷“年轮”鉴定也要比“指纹”元素鉴定简便快捷得多。后者使用的能量色散X射线荧光谱仪的探测头要在-187℃的超低温下方能动行,被鉴定物品也要处在真空状态中。而前者就没有这些限制条件。目前北京笠证古陶瓷鉴定中心正在与国外有关厂家联系,准备开发一种便捷式波谱仪,该仪器总重量在10公斤左右,如果再配一台笔记本电脑,就可以去现场进行鉴定工作了。
当然,古陶瓷老化鉴定技术也存在一定不足。从目前获得的实验结果表明,由于不可能详细获得古陶瓷烧成的物理化学环境,也由于目前本研究积累的数据有限,该方法还不能精确判断出古陶瓷的制作年代。要想作到这点,必须结合其他鉴定方法进行综合分析。
传统鉴定法
传统鉴定法是人们通过眼、耳、鼻、手、等感觉器官在对被鉴定物的外观、重量、声音以及制作工艺等进行仔细观察和综合分析后,结合以往的经验所作出的有关其真假、年代、产地、窑口的判定。它具有简便、快捷、广泛、全面等特点。它尽管也存在如本文开始所说的不足,但在科学技术高速发展的当今时代,仍是一种不可缺少的重要鉴定方法。传统与现代高科技相结合,是今后古陶瓷鉴定的必由之路。
创建科学鉴定体系
北京华夏物证古陶瓷鉴定技术研究所的科学家根据当今科技发展水平提出的古陶瓷鉴定的科学体系中所占比例分别为三分之一。如果只采用其中一种方法对古陶瓷进行鉴定的话,其结论的可信度仅有33%。在一般情况下至少要有用其中的两种方法进行鉴定,相互佐证后方能作出可信度较高的鉴定结论。如果条件允许,应当三种方法并用,只有这样才能做出可信度为100%的正确结论。当对某件古陶瓷做出是真品认定时,必须是传统鉴定、元素鉴定和老化鉴定三种方法其结论完全一致。如果其中有一项结论相反,且证据确凿就可定其是赝品。
古陶瓷鉴定技术是一项复杂的系统工程,只能走多学科多方法的综合之路。必须把单纯凭借专家经验的传统外观复写法与元素鉴定法和老化鉴定法有机地结合在一起,创建一个古陶瓷鉴定的科学体系。只有这样才能使文物工作者避免失误,才能使广大收藏者和消费者免除赝品的困扰。也只有这样才能使我国的古陶瓷鉴定水平真正站在世界前列。(学习更多瓷器鉴定知识请记住本站网址:www.shiqiangyuan.com)

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