中国青铜时代失蜡法百年研究史略论

中国科技史杂志》第42卷(2021年)第1期:136—149
The Chinese Journal fo r the History o f Science and Technology Vol.42 (2021 )No. 1
中国青铜时代失蜡法百年研究史略论
杨欢
(西北工业大学文化遗产研究院,西安710072)
摘要中国青铜时代是否存在失蜡法,一直是国内外学术界所关注的重 要问题。本文在详细梳理百年研究史的基础上,以重要器物出土与新研究方法
的采用为节点,将此研究分为完全失蜡法期、半失蜡法期、完全块范法期、块范法
与失蜡法胶着期、空腔器物失蜡法工艺细节对比研究期五个阶段。研究显示我
国青铜时代中原核心区基本使用块范法,但至迟秦时已可熟练使用失蜡法铸造
器物。战国中晚期,草原文化与滇文化等边缘地区偶见受其他文明影响的失蜡
法器物。对空腔器物范芯表面有机成分的检测,或可给我国青钢时代失蜡法使
用问题以明确答案。
关键词中国青铜时代失蜡法铸造研究史
中图分类号N092:K876. 41
文献标识码  A 文章编号1673-1441(2021)01-0136-14
公元前三千纪左右,人类开始使用青铜。从那时起,世界范围内使用最广的青铜铸造 工艺当属失蜡法。公元前两千纪前后,中国工匠开始使用块范法铸造青铜器,由此开启了 我国独有的、以块范法铸造青铜容器为主要特征的青铜时代。不同于其他文明,青铜器在 我国先秦时期具有特殊重要的地位,是一个国家的象征。“国之大事,在祀与戎”,在祭祀 与战争中青铜器是不可或缺的珍贵资源。张光直先生认为商周时期王朝迁都,是为了更 加靠近铜原料产地,先秦时期“青铜便是政治的权利”[1]。正是因为商周青铜器在当时的 独特地位,故可借助青铜器的研究,对古代社会有更为全面的认识。
铸造工艺的研究是青铜器研究中的重要组成部分,目前资料显示我国商周时期的青 铜容器基本为块范法铸造,诸多铸铜遗址出土的陶范资料也日益证明着这一点。中国青 铜时代范铸工艺的广泛使用,与世界其他青铜文明使用失蜡法在技术上有着明显的不同。这种特征容易使人形成一种青铜时代国外使用失蜡法、中国使用范铸法的笼统印象。但 考古学证据表明,古代文明之间一直存在不同程度的交流,在交流过程中总伴随着技术的
压延加工收稿日期:2020-04-29;修回日期:2020-08-30
作者简介:杨欢,1983年生,陕西富平人,西北工业大学文化遗产研究院副教授,研究方向为科技考古、青铜器 铸造、马车制作工艺。
基金项目:国家社科基金项目《对比视野下的中国先秦马车制作工艺研究》(项目编号:18XKG001);中央高校 基本科研业务费专项资金,项目名称:《青铜时代东西方青铜与马车制作工艺对比研究》(项目编号: 31020200Q_3)o
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引进与启发。文化与技术并不像国界疆域般泾渭分明,两种铸造工艺应有碰撞与相互 学习。
中国境内是否存在失蜡法的争论由来已久。上世纪初,中国境内出土了若干批重要 青铜器,随着这些铜器流传到国外,学者们尤其是欧美学术界开始研究中国青铜铸造工 艺。自1929年叶慈论证中国商周青铜器使用失蜡法铸造以来,学术界对此问题的研究与 探讨已近百年。在研究过程中,随着新材料的出土及新检测技术、研究手段的出现,不同 时期的研究各具特。但迄今为止对我国境内失蜡法的使用问题,学界仍然缺乏统一 认识。
本文将对失蜡法与范铸法的工艺流程进行简要整理,在此基础上梳理国内外学者对 中国境内失蜡铸造
工艺的研究历史。对研究史的梳理,不仅可以从动态视角认识我国失 蜡铸造研究过程,更可对我国失蜡法问题研究的年代性、地域性进行分析,进而出失蜡 法存在问题争论的原因,为解决问题提供思路。最后,本文将对我国青铜时代失蜡法研究 的特征进行总结与分期,并在此基础上进行未来研究方向的展望。
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1世界范围内两种金属铸造工艺及其流程
1.1失蜡法
失蜡法应用于世界绝大多数地区。顾名思义,失蜡法就是以蜡做模,并加热使蜡模融 化流失,从而铸造青铜器的工艺(图1[2])。美国著名汉学家费慰梅(Fairbank W.)认为在
西方的技术体系中,失蜡法的工艺流程大致分为以蜡制模(或仅在范芯表面覆一层蜡)、制范(蜡模外层涂泥以为外范)、失蜡(加热使蜡流出)、浇注铜液以填满蜡模留下的空腔 等几个步骤[3]。纵观历史,失蜡法是一种颇为古老的铸造工艺,在新石器后期就已出现,广泛应用于世界许多青铜文明中。失蜡法在西方的发展、流传从未间断,其基本操作方法 与流程的变动也极小[45]。根据不同的蜡模制作方式,失蜡法分为直接失蜡法与间接失 蜡法,两者的根本区别在于直接失蜡法的蜡模为工匠直接制作,间接失蜡法的蜡模由母模
(模盒)制作而成。
vent funnel vent
1.Roughly modeled
2.Wax model over
3.Clay mold built over
4.Wax melted out,
core core with protruding model bronze poured in
chaplets
图1直接失蜡法铸造工艺流程图
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1.2范铸法
范铸法也称块范法,是我国青铜文明中主要使用的铸造工艺。在新石器晚期我国境 内就有石范出土,石范是范铸工艺的萌芽阶段,其后又发展出陶范,甚至金属范。总体而 言陶范始终占据绝对主导地位,故本文中块范法即指陶范铸造。块范法以泥土制模,由模 翻制块范,制作范芯,合范铸造器物,如图2〜中方鼎的铸造。费慰梅认为“如此进步、多姿的块范法,在世界任何地方,除了中国之外,是从未应用过的”W。贝格立(Bagley)认为 我国夏商时期青铜器使用了块范法,他指出,如果当时的工匠可以使用失蜡法,那么商代 的器物将会展现出另外一种面貌m。
纵观世界青铜时代,两种铸造工艺各有其背景与使用地域,在人类文明中都发挥了重 要作用。随着研究的深人,学术界对文明间的交流有了更多认识,中国的马车、金属器的 冶铸等技术可能都受到了外来文化的影响[8’9]。若我国早期青铜技术受到其他文明的影 响,失蜡法是否也随这些技术传入中国并得到应用?这个问题,长期以来都是学界关注的 焦点。
图2范铸法铸造方鼎示意图
2中国境内失蜡铸造工艺研究史
自学者开始关注中国青铜器,便有了对其铸造工艺的探讨,研究观点随着新材料的出 土与新检测技术的介人而逐步更新。关于中国境内失蜡法问题,学界主要有两类观点:一 些学者研究认为我国青铜时代存在失蜡法;另一种则认为我国青铜时代并未使用过这种 铸造工艺。本文将按照时间顺序梳理此类研究,进而总结中国境内失蜡法问题的研究 历程。
2. 11931年之前
十九世纪末至二十世纪初,中国先后出土若干批青铜器。这些器物一部分流传在私 人收藏家手中,一部分流传到国外。学者对这些铜器的著录和报道,仅国外就多达四十余
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种。较为著名的有:东京帝室博物馆《帝室博物馆鉴赏录•古铜器》(1906)、田岛志一《支 那古铜器集》(1910),滨田耕作《泉屋清赏》(1919),叶慈(Yetts W.P.)《猷氏集古录》(1929)和《柯尔中国铜器集》(1939),梅原末治《欧米蒐诸支那古铜器精华》(1933— 1935),怀履光(White W.C.)的《洛阳故都古墓考》(丨934),梅原末治的《洛阳金村古墓聚 英》(1937)、《河南安阳遗宝》(1
智能水刀940)、《白鹤吉金撰集》(1941)、《青山庄清赏》(1942)等[1°]。
中国青铜器以其精美的造型受到当时社会的喜爱,铸造工艺更引起学术界的重视。1931年之前,对我国青铜铸造工艺的探索尚处于萌芽阶段,国外的学者们大多认为中国 青铜器为失蜡法铸造。他们处在对失蜡法高度认同的学术氛围中,故而先入为主地认为
中国青铜器工艺精湛、纹饰繁缛,非失蜡法所不能为。叶慈认为中国青铜器以失蜡法制
成,并指出现藏伦敦维多利亚与阿尔伯特(V&A)博物馆的白陶壶疑为间接失蜡法所使用 之母模,而青铜器上的范线则是蜡壳上划线的痕迹(1928)[11]。其他学者虽未具体说明中 国青铜器铸造的步骤,但大都认同这一观点。这一时期,国外学者对中国青铜工艺的认知 尚处于萌芽阶段,对块范铸造不了解加之对失蜡铸造的高度认同,得出了中国商周青铜器 都为失蜡法铸造的结论,本文称这一时期为完全失蜡法研究期。
2. 2 1931—1959 年
1931年春,殷墟第四次发掘,小屯乙区第五基址(简称“乙五基址”)内出土大量陶
范,学者们认为这些陶范是铸造青铜器时所使用的U2]。在此基础上,学界对我国青铜器 铸造工艺有了新认识。这一时期先后有多篇重要文章发表,如卡尔•贝克(Karlbeck C.
〇.)的《安阳陶范》(Anyang Moulds)(1935 )、刘购霞的《殷代冶铜术之研究》、石璋如的 《殷代的铸铜工艺》(1955)等,这些文章对我国古代青铜器的铸造工艺进行了初步研究,并根据殷墟出土陶范资料,得出了商代晚期青铜器为陶范铸造等重要结论。刘屿霞还根 据殷墟出土冶铜、铸铜等遗物,对当时的铸铜程序进行了初步研究[13’14]。卡尔•贝克在 研究安阳陶范的基础上,得出了商代铸铜工艺中不存在失蜡法的结论,颇具先见性,但在 当时并未引起重视[15]。
随着陶范出土以及学者们对中国青铜器范铸工艺的论证,1931年之前学者秉承的
“完全失蜡法”观点受到冲击。虽有学者依然抱持失蜡法之观点,但开始出现一些工艺流 程上的妥协。赫伯特•马洋(Maryon H.)以及普乐德雷斯(Plenderleith H.J.)等学者认为
中国青铜器是用失蜡法与块范法结合制作而成,即以蜡制模、陶制外范。学者们持此观点 主要基于以下原因:首先,他们对范铸工艺知之甚少;其次,安阳陶范业已出土,块范证据 明确,但安阳并未出土陶模,且在刘屿霞等的研究中也并未提及陶模;再次,中国青铜器铸 造质量高超,他们认为这种质量的青铜器非使用失蜡法铸造不可。在上述认知基础上,他 们使用失蜡法与块范法复合工艺还原了商周青铜器的制作流程,先做上下范芯,在范芯上 贴蜡片制模,在蜡模上分别制作垂直四分之一、水平三分之一的块范(丨954)[16]。
这种先有蜡模后分块范的工艺流程,与间接失蜡法中制作分块模盒的工艺十分类似,止水环
都是基于失蜡法的工艺基础推论得出。此种方式固然能够复制出商周时期的青铜容器,
但与目前所知工艺流程相悖。彼时学者之思路仍建立在失蜡法的基础上,对中国青铜工
艺的认知还有待进一步资料的纠正。本文将这一时期称为蜡模加块范的半失蜡法研究期。
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2. 3 1960—1977 年
1%〇年,侯马铸铜遗址发掘,牛村遗址出土数以万计的陶范、陶模i l7:。可以辨识出 器类与纹饰的陶范难以计数,陶模也多达数百块,且与同时期出土青铜器的器类、纹饰可 一一对应[18]。自此,学者们认为中国古代青铜器并非失蜡法铸造,而是完全使用块范工 艺铸造而成。这一时期,国内外的学者们围绕着殷墟、侯马出土的陶模、陶范,对中国的范 铸工艺进行了全面而详细的研究。1961年巴纳出版了《中国青铜器的铸造与青铜合金》一书,书中对范铸工艺进行了全面而详细的描述。巴纳认为中国古代范铸工艺是本土发 展而成,而失蜡法大致在公元一世纪从西方经由印度传播而来[19]。
费慰梅也认为中国古代没有使用过失蜡法,她指出:“块范法的应用与发展,在中国 古代基本而具体地证明了失蜡法不曾被使用过,失蜡法铸造过程中不需要块范的存在。块范法需要铸后打磨范线,如果中国人在古代就使用失蜡法,我们很难想象,他们为什么 要设计出各式各样错综复杂的分范方法以
适应一些构造复杂、纹饰细致的青铜器铸造之 用(1962)。”:7]费慰梅的这一观点与巴纳对中国青铜器中失蜡法使用问题的看法基本 一致。
李济、万家保对殷墟出土青铜礼器进行了一系列的科学研究及复原实验,证明商代青 铜器皆为块范工艺铸造(1964—1972)。佛利尔美术馆使用当时先进的理化检测手段,对其馆藏的中国青铜器进行了范铸工艺、连接工艺、器物成分、铭文制作等诸方面技术研 究,器物X光图所呈现的工艺细节,再次证明中国商周青铜容器为块范法铸造(1969)[2|]0
这一时期也存在一些不同观点,但大都缺乏说服力。如张子高认为四羊方尊的铸造 使用了失蜡法(1961)[22],这一观点后被否定。1965年盖腾斯(Gettens)发表了关于范铸 工艺的研究文章,他指出四羊方尊并非失蜡法铸造,而是通过先铸20个附饰,再将附饰放 人尊体的陶范中二次铸造而成的,这一结论得到了诸多学者的支持[23]。1969年,美国铸 造者协会出版的《金属铸造工艺史》o/Ae iWeiaZ Casting //M/iwtry)认为“大多数中 国青铜器是以失蜡法铸造的……必须承认,这些铸件品质确实优良,从这些精美的青铜 器,可以看出范的制作与合金的熔解都是颇具水准的”[24]。这一观点并未注意到中国境 内业已出土的大量模范与国内外学者关于商周青铜器铸造的研究成果,故不具备参考 价值。
除了对商周时期王畿地区的青铜容器进行铸造工艺研究,也有学者对当时周边地区 青铜器进行了工艺
分析。艾玛•班克(Bunker E.C.)复制了公元前一千年左右伊朗北部 出土牌饰,认为这些牌饰使用了间接失蜡法,而且在制作蜡模的过程中使用了帆布,器物 表面留有织物痕迹。公元前三世纪,失蜡法由草原文化区传人中国(1970)[25]。万家保 认为无论直接或间接失蜡法都不适合铸造中国传统的青铜容礼器,盖因此类器物对内外 纹饰都较重视,有时内壁兼有铭文,但西南地区出土贮贝器上的诸多人物、场景,当是失蜡 法铸造而成[4]。
改性沥青生产设备在这一时期,学界对中国商周青铜器的铸造工艺有基本统一的认知,即中原核心区域 青铜器皆为范铸,周边地区如草原文明与西南青铜文化中存在着失蜡法铸造器物的可能,但年代较晚。由以上三个时期的研究,可以看到学者对我国商周青铜器铸造工艺的认知

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