(一)采矿和冶炼:

  青铜是红铜和锡、铅等金属的合金。地面可采集的自然铜很少,铜镜大量的铸造必须依靠铜矿的大规模开采和冶炼。中国铜矿资源的开发是商周铸造业发展的物质基础。中国青铜器遗存数量很多,说明古代铜矿的开采和冶炼具有相当的规模。由于采矿遗迹深埋地下,不容易被发现,到目前为止,考古工作者发现大型的和比较大的矿冶遗址只有几处:如湖北省大冶铜绿山矿冶遗址；辽宁省林西县大井古铜矿遗址；湖北省麻阳古矿井遗址；安徽铜陵铜矿井遗址等。

(二)各个时期的铜镜合金成分:

《考工记》是先秦古籍中的重要科学技术著作,它是春秋末齐国人记录手工业技术的官书。是我国,也是全世界关于铜镜及其他器物合金配比的最早记载。青铜是金属中最早的合金。人类由石器时代进入青铜时代,距今约5000年左右。先民们已开始掌握了制造合金的技术方法。采用两种或两种以上的金属,经过高温使它熔合在一起,制造成为另一种金属,从而具备了新的物理和化学性能,这就是合金。合金在铸造方面是属于金属再创造,青铜是合金的首创。

  青铜作为一种合金,与纯铜相比,它的优点是硬度高、光泽好、能发出青光,可照容,以及抗腐蚀性能好。中国古代的锡青铜中常含有少量的铅,使得铜液在灌铸时流畅性能好,不易阻塞,但铅分子唯溶解于铜内,只能在铜液中均匀地分布作滴状浮悬。红铜的溶点是1084.5℃,若加上15%的铅,熔点降到960℃,若加上25%的锡,熔点则为810℃。然而,加铅或加锡,其意义不仅在于降低熔点,更重要的是使合金的物化性能得到极大的改善。在距今3000年的西周时代,我国先民已熟练地掌握了复杂的合金制造技术,並创造出令现代人叹为观止的、精美绝伦的青铜艺术品。如雄浑重器铜方鼎、玲珑剔透的云纹镜、锋利无比的吴王夫差矛等。

  对此,成书于春秋战国时期的《周礼·考工记》上有大量的记载。周朝设有冬官司空掌管百工事宜,负责“营城郭,建都邑,造车服器械”。具体就冶金铸造而言,百工中又产生了十分细密的产业分工,即“攻金之工,筑氏执下齐,冶氏执上齐,凫氏为声,  氏为量,段氏为镈器,桃氏为刃。”明确由专业匠人分别专造乐器、量器、农具和刀器。对此现象,汉代郑司农解释道:“其曰某氏者,官有世功,若族有世业,以氏名官者也。”由此可知,在周代,冶金铸造业已成为重要的社会经济产业,並历史性地形成了专造某一类器物的家族,並因世袭而成为官名,这是其一。

  其二,由于实践经验的日积月累,先民们能从不同的矿石中分别提炼出金(即红铜)、铅、锡、锌等金属,通晓不同的金属各自的理化性能,並在此基础上,按照自己的意愿,根据不同器物的特殊用途要求,创造出分门别类的合金。“六齐之论”即是合金制造的理论总结。《周礼·考工记》记载:“金有齐:六分其金而锡居一,谓之钟鼎之齐。五分其金而锡居一,谓之斧斤之齐。四分其金而锡居一,谓之戈戟之齐。三分其金而锡居一,谓之大刃之齐。五分其金而锡居二,谓之削杀矢之齐。金锡半,谓之鉴燧之齐。”这清楚地告诉我们,当时的工匠不仅清楚青铜中含锡量越高,质地越硬的原理,还把握住了硬度和韧度、光亮度在工具不同部位各自的特殊要求,按需制作。如采用复合技术制造剑时,用含锡较低的青铜做剑脊,用含锡高的青铜做剑刃,如此造出的剑,剑锋锐利,剑身坚韧,杀伤力大且经久耐用。具体就铜镜而言,光亮度是其重要特征,铜锡各半,能使光洁度恰到好处。故先贤总结“金锡半”为制造鉴燧最合适的配比剂量。但各个时代铸造的铜镜,因各种因素的影响,它的金属配比有所不同,加工方式亦不同,所以铜镜断代,主要应借助于先进的现代化科学仪器进行测试。对于无法确切断代的铜镜,如果我们掌握各时期金属配比的知识,再结合铜镜其它方面的特点,也是可以做出准确的判断的。

   齐家文化铜镜的铜锡比例是1:0.096。商周镜含锡量稍高,但质地远不如同时期的青铜礼器,对镜面缺乏必要的防锈处理。战国铜镜中铜、锡、铅的比例已较稳定,铜大多在68%上下浮动,多的达74.8%,少的也在56.6%以上,但锡的比例一般在20%左右。另外,铅的比例在0.45%—3%。战国镜中有一种表面黑里透亮似涂有一层厚厚的黑漆,被称之为“黑漆古”的,这类镜保存完好,尤其是它的防锈技术令现代人叹为观止,这与当时制镜的金属配比是直接相关的。

   汉镜的合金配比较为稳定,铜占60—70%左右,锡占20—24%,铅占4—6%左右的配比最为普遍。汉镜保存稍好的镜面仍可反光,有的精品还能反射出青褐色的光。魏晋南北朝铜镜的合金配比不稳定,较易锈蚀,色以黑褐居多。

   唐镜,尤其是盛唐时期的镜子,呈银白色,其金属成分中,大体铜平均69%,锡25%,铅5%,配比较为稳定。在唐代,已采用了向镜中加入微量或一定量的银的新工艺,使得典型的盛唐时期铜镜泛银白色光,很少有铜绿锈色,似乎不是青铜铸成,给人以厚重、富态之感,加之纹饰绚丽多彩、内容丰富,实为难得之艺术珍品。明《天工开物》记述:“唐开元宫中镜尽以白银与铜等分铸成,每口值银数两者以此故。朱砂斑点乃金银精华发现……,唐镜、宣炉皆朝廷盛世物云。”唐镜珍贵,因银而贵。

  宋、西夏、辽、金、元铜镜,合金成分发生了变化,含锡量仅有10%左右,含铅量却增至8%以上,最多达23.7%,大大高于汉唐镜平均5%的数量,锌含量也增多,最高达8%,所以,这时期的铜镜呈黄铜色,一般都布满铜锈。虽形制较薄,但因含铅多,反比汉镜为重。

   明代是我国古代铜业比较发展的一个阶段,采铜业兴盛,当时冶铜及其合金技术的主要成就有三:一是火法炼铜技术有了进一步提高；二是直接使用金属锌配制了黄铜；三是制造了宣德炉,它在合金配制方面达到了一个新的高度。铜锌合金一般都是黄色的,故名黄铜。铜锌合金颜色与含锌量关系是:含锌10%左右时赤带黄,15%左右时黄带赤,25%左右呈黄色,30%左右为深黄色。明、清铜镜大多呈黄色,其合金配比是铜70—75%,锌25—30%。因黄铜流动性较好,有利于改善合金的铸造性能。

(三)造型陶范、石范和泥范的制作:

学术界已知有镜范出土,大约是清末以后的事,从报道和著录情况看,这些镜范始见于春秋晚期,多属战国至西汉时期,计约30多片。

1、镜范的制作:制作陶范的基本成分是粘土和细砂。但陶模和陶范在铸造青铜镜时所起的作用是不相同的,前者决定器物的造型,而后者却需要承受上千度高温的铜液的冲击,并在其中冷却。因此陶范除了耐高温以外,还要有良好的机械强度,经得起液灌浇冲刷而不致损坏,同时还要有一定的透气性。因为铜液灌入后,会在范中产生程度不同的气体,这些气体大部分通过浇口和冒气口排出范体外,少量的需要通过范的毛细孔渗透出去,以保证所铸器物在外观上看不出气孔之类的铸造缺陷。因此制作陶范的泥土必须是很细腻的,在既能够清晰反映出铜镜上的铭文和花纹的同时,又要有很好的吸收性。

  陶范要达到耐热性能优良,机械强度也相当好,用来制范的泥土必须精心淘洗。淘洗的目的一方面是把泥料按粒度分级,另一方面将泥料中所含碳酸钙、硫酸盐等有机物溶于水中,以减少这种盐类的危害,否则会造成降低耐火度、烧结温度和增加发气性。

  制范时先用粗“真土”制成范的雏形,然后再依次加上较细的“中真土”、“造型真土”,及至到了范面,再加上极细的“肌真土”。制作一枚直径约25厘米的镜子,范厚约需12厘米,其中“粗真土”层厚约8厘米,“肌真土”是最薄的,大约只有0.1厘米。这种分层用料法的优点是既可保证生产对铸型的各项性能要求,亦可节省较细的优质“真土”。《天工开物》指出:“凡铸镜,模用灰沙,铜用锡和,不用倭铅。”倭铅,对铜镜质量有影响,故不能用。灰沙是用稻谷壳灰之类透气性和保温性较好的材料,和颗粒很细的细砂伴和而成。这样的材料才适合做镜模。

  石范今见于著录和报道的有通化汉代博局四神石质镜范。范体呈瓢形,范径约20.5厘米,有浇口一个,下宽5.3厘米,范面图纹清晰。另一片镜径约17厘米,范面内容

 

为柿蒂座。座外方格内有十二地支铭,主题纹饰为四神及规矩符号。主纹区外有一周铭带:“尚方作镜真大好,上有仙人不知老,渴饮玉泉饥食枣,浮游天下敖四海,寿如金石为国保。”计35字。上海市博物馆还藏滑石质“镜范”1片。在石范中,有的大约是可以用来浇铸的,如“通化石范”等。有的则可能是用来制范的阴模,如“上海石范”,它的优点是能耐高温及能多次反复使用,线条式纹饰尤其特出,尽显风采,但出土实物少,需要深入研究。

  石范铸镜工艺当与泥范有些相似,但有一些区别,主要差别是其范为石料直接雕成,属半永久型。

  泥范铸镜的优点是:造型较易,并可制作出许多细如发丝、纤毫无失、形态各异的镜背图纹来,特别是制作大镜、定做器尤为方便,缺点是通常一范只能用一次,不能批量生产。

  以上是镜范出土和著录的大概情况,有重大价值的陶范和石范,多属战国至西汉时期,主要出于今河北、山东、山西、陕西、吉林等北方省区,南方迄今未见,大约与其地潮湿,陶范又是易碎之物有关。

(四)陶范的翻制:

  大凡一般青铜器造型,皆须先制模,后制范。此“模”可用木块、陶泥雕成,也可用范土制成。若器物形制较为简单,所需产品较少,此“模”便可直接用来制范,若器物形制较为复杂,花纹较为繁缛,需对其多次修整；或产品需要量较大,祖模需长期保存备用,则须由“祖模”(一次阳模)制出“一次阴模”,再用“一次阴模” 制出“二次阴模”,再用“二次阴模”来制范。对花纹图案的修整,通常宜在阳模上进行,对于高浮雕花纹,则可通过堆砌、按压、雕刻等方式,在泥质阳模上制出。官方作坊所铸之镜,都是依朝廷提供的某种标准镜模来制作的。铜镜的成熟技术在我国沿用了二千余年,历代铜镜的花纹、形制不同,对产品的需要量亦不一样,故其对陶范的�制也就千差万别。有关研究认�?我国古代铜镜陶范的翻制常用的是整范整模复制,这应是我国古代镜范制作使用最普遍的传统方法。

  镜背范的制作:做法是先用木料、陶片或金属等制成了整个镜背图纹的模子,后再在一个造型框内用夯填法复制,只需一次操作便可得到一块完整的镜背范。这实际上就是一种整范整模复制。“夯填法”在古代金属铸造型过程中,具有十分重要的意义,许多铜铁铸范都是使用此法制成的,否则,便很难获得清晰的棱角和花纹,就是现代,某些场所还在应用。另外,还有整范分模复制,分范分模复制等方法。

  面范的制作:制作面范与背范的造型材料应大体一致,造型方法大同小异。但面范有它的要求,即铜液接触的表层和支撑表层的厚厚的基体层的要求不同。表层的陶土致密,渗有匀净的细砂,有的厚度约在0.5厘米左右。基体层除了同样掺和细砂以外,还包含有丰富的孔洞,主要是在土中拌和切碎的植物茎叶和麦秸等草料,使阴干时不致开裂变形,浇铸时易出气体。

五)铜镜浇铸的基本(工艺)操作:

1、顶式浇铸法:

  我国古代金属铸造的传统工艺一般主要是泥型,石型也占有一定的比例。范片经焙烧,凉透后,便可合范浇铸。浇铸前,铸范需要预热,以防止产生废品。浇铸温度不宜过高,这不但可减少金属吸气等弊端,而且可避免范面烧结,保证顺利脱范和镜面质量。一般而言,内浇口是设计好的,是不会浇不到的。

在此有几点值得注意的是:

(1)因锡青铜的树枝状晶甚为发达,此枝晶间的小液池最后冷凝时并无金属液填补,铸件在固态收缩时常被拉裂,故浇铸过程中要切忌金属内部再产生自张力,否则容易炸裂。

(2)因锡青铜的冷凝收缩主要表现为分散性收缩,疏松倾向很大,故铜镜设计时,应尽量考虑这一因素,避免疏松大量出现于镜面。

(3)范和芯皆应烧透,避免重新吸气,尤其是钮芯,否则会极大地影响背纹的清晰度。组织疏松和芯子发气在古铜镜实物收藏中,常可看到。

  从现有镜范的外形看,我国古铜镜浇铸主要是采用顶式浇铸法的。一套范(即一片面范,一片背范)组成一个浇铸系统,每套范可单独浇铸,也可叠在一起。顶式浇铸的优点是:浇铸过程较为简单,从而减少了制作工作量和金属损失,缺点是易引起金属飞溅。

2、透雕镜特殊浇铸法:

  特殊浇铸法主要用于铸造双层透雕镜。其镜面和镜背系由两种成份不同的合金复合嵌铸而成,通常是镜背部分嵌到了镜面部分中,即“镜面”包“镜背”。双层透雕镜始见于春秋晚期、战国中后期和西汉初期仍有使用,直至到唐、宋、元代。其正背两部分金属一般嵌合较好,很少看到分离开了的,一般说来

一枚铜镜,需要镜面平整。古人的方法是先用泥土制成一个叫“定盘”的平面状器,后把镜面贴在此平面上轻轻地旋转,镜面凡被“定盘”打上泥印处,便说明此处较高,匠师便可依印着情况将之削去,多次反复操作后,镜面就平整起来了。

 研磨工序:古人常用的材料是细土,炭也是一种很好的研磨剂。经过了刮削及反复研磨后,镜面就会光亮起来。与切削、刮削相比较时,研磨要更为费时。据史料记载,天平宝字六年制作御镜时,铸作工只需8个,研磨工却需56个。古人在谈到镜面刮磨时曾深有感触地说:“刮易磨难,工惜磨力,故砥平者鲜”。从实物来看,镜面各部曲率都十分匀称的镜子,比例数是不太高的。

3、铜镜表面开镜:

  铜镜一经刮磨后,便会获得一定的映照能力,我国早期铜镜一般都是这样就直接使用了的,但映像效果并非最佳。从大量实物来看,一般中后期铜镜还进行了另一道特殊的表面处理,习惯上又叫“开镜”、“磨镜”。由科学分析可知,战国至宋金,及至明代,一般铜镜表面成分的最大特点是含锡量较高,含铜量相对降低。有人认为这高锡层应是涂上去的,铜镜表面上的诸般颜色应是在腐蚀过程中自然形成的。

  铜镜表面处理的记载于西汉。《淮南子·修务训》记载:“明镜之始下型,朦然未见形容,及其粉以玄锡,摩以白旃,鬓眉微毫可得而察”。此文中所说的“型”即铸造,“粉”即涂抹,“旃”通毡,“玄锡”即是锡汞齐(剂),“粉以玄锡,摩以白旃”即是镜面附了锡汞齐后,再用白旃打光,这道操作,后世叫作“开镜”。“开镜”在制镜过程中的作用是增光添彩,铜镜制成之初,雾里看花昏昏朦朦,粉涂过汞齐并经打磨致光后,镜面变得明亮起来,光彩照人,顿生无限神妙处。

 锡汞齐作法是:“水银一斤,锡十二两,溶化后自成银饼,掏碎,研细罗之”。银饼是指溶冶后的形状,因锡汞齐之色与银相近而借喻之。今磨镜之药乃锡汞也。新铸铜镜经涂锡并打光后,正面应是光亮的,背面不作映照用,色自灰白。铜镜之光从何而来?“开面成光,则水银附体而成,非铜有光明如许也。”宋应星在《天工开物》中告诉人们,光明乃从银而来。但由于锡汞齐中含锡,锡易氧化,镜在使用、保存过程中,因与人体、大气等接触,涂层会受到腐蚀而变黑起来。明亮的镜子变得像漆一样黑起来了,一经磨镜师研磨后,方才重见了光明。故第一次“开镜”后,一般只能使用一年,足见这腐蚀是相当历害的。为使镜面获得良好的映像效果,需得再次“开镜”、“磨镜”。重新“开镜”的操作过程是这样的:先把旧镜表面早已氧化的涂层磨光洗净,然后再粉涂锡汞齐重新研磨。可想而之,社会的需求使得磨镜成为一种专门职业,磨镜还是当时人们应急谋生的一种手段。这也从一个侧面说明了磨镜工作量之大和自然腐蚀之剧。古镜曾经几番磨也说明了铜镜是需要经常维护保养的,是个娇嫩物。

五、镜背装饰的特种加工

  为了满足一部分人的特殊需要,在开镜前后,少数的镜还要在镜背上进行一道特殊加工。即采用超脱模铸工艺,其中包括彩绘、金银错、鎏金银、贴金银、金银平脱、螺钿等。这些加工有的在铸好了的图纹上进行,也有的在素地上进行,都被称之为镜背装饰的特种加工,其质量上乘,金碧辉煌,色彩绚丽,具有很高的艺术和工艺价值,但存世量寥若晨星,显得十分珍贵。

(一)金银错工艺

  是指金银一类物料以条状、块状形式填入到铜镜背面预先准备好了的凹槽内,然后再将其磨平,构成表面图纹的工艺。

  我国古代的金银错工艺大约是在春秋时兴起的,到了战国时代,金银错工艺有了较大发展。在礼器、日用品、铜镜等方面都有了广泛的使用。

  汉唐时期,金银错铜镜在数量上还是不少的。与金银错相类似的,同时发展起来的还有一种镜背镶嵌玉石的工艺,镜背上嵌入了玉琉璃,便是属于这一类型的。其代表作品如:战国金银错狩猎纹镜、玉琉璃镜、汉代金银错神人禽兽规矩镜、唐代嵌银鸾兽镜等。

金银错铜镜的工艺操作:

1、制备嵌槽:制法有范铸和錾刻两种。范铸时,需先在范面上做出阳纹,使器表呈阴纹。铸出的嵌槽可再作适当錾凿加工。因战国、汉唐镜硬度较高,脆性较大,錾刻法较难,故其嵌槽应多是范铸的。

2、嵌入:往嵌槽中嵌入金银物,一般是机械锤入法。

3、错磨:错磨的目的一方面是使铜镜平整光洁,另一方面是使之严密粘合,若用木炭一类磨过,会获得一定光泽。铜镜上的金银错工艺往往须由职业匠师才能完成。

(二)鎏金银工艺

  鎏金银即涂金银,作这种处理的铜镜往往是早已铸有花纹的。我国古代一般金属器的鎏金术约发明于

 

 

春秋战国时,通体鎏金,堪称稀世之佳品。铜镜鎏金银的出现于汉,鎏金术在汉镜中使用较多,尤其在规矩镜中。汉代后这一技术仍长期地保存着,直到明代还有类似的工艺。有一点值得注意的是,“鎏金”一词出现较晚。在汉代,人们常把这工艺称之为“黄金涂”,由南北朝到明清,又称为“涂金”或“镀金”,涂,即以金涂铜上。可见这“涂”即是镀。水银能消化金银,使金银变成泥。到了明代,人们在将粉涂锡汞齐的表面处理工艺称之为“镀金”的同时，出现了“流金”这一名称,开始了涂、镀、流三者并用的时期。“鎏金”一词出现较晚，是在20世纪60年代之后，但它比“涂金”、“镀金”更确切。

  鎏金的工艺操作

 1、配制金汞齐传统方法是先将黄金打薄剪碎，投入坩埚中加热到适当温度后再加水银，并搅拌使黄金溶解成泥状，金泥要急入水浸泡，以备使用。同时清理器物表面,旨在去除油污等杂物,洗料可用白炭、食盐、碱等物。

 2、抹金和开金。即将金汞齐均匀地涂抹到器物表面，并用加热法驱汞。抹金时，汞齐需与等量的食盐、明矾一起涂到器物表面上。驱汞时需边用火烘烤，边用棉花按擦。

 3、清理器物表面用稻草灰、酸梅水、杏干水等。若所需镀层较厚，上述操作便可反复进行3、4次,乃至10余次。

(三)贴金银工艺

  贴金银即把金银箔片粘贴到器物表面上，用来装饰原有的图纹，或直接在素地上构图。贴金铜镜约始于汉代，唐代是兴盛时期。所以，贴金银铜镜多属于唐代。箔片花纹由金银片模压锤打而成。

  贴金银的工艺操作:首先以熟漆布地，然后粘贴（贴字者多用楮树浆）。这操作计分两步：即先制成金银箔，然后再粘贴。粘贴时需先施涂料和粘结剂，若为金银壳，则需先依图捶揲，冲压出金银壳来。

(四)金银平脱工艺

  工艺要点是：先将金银饰片用胶漆平粘到素地上，空白处再填以漆，后全面髹漆数重，并晾干细磨过，至金银纹与漆面平齐面又得以脱露于漆面中。所谓“平脱”，原是花纹平出意，它实是金银错的一种特殊工艺形态。金银平脱的铜镜主要见于唐代。如金银平脱仕女游乐图镜，直径30厘米,具有很高的艺术和工艺价值,中国嘉德2004年4月25日成交价45.1万元。