清代翡翠的研究（3）4. 古代及現(xiàn)代翡翠加工工藝的初步研究關(guān)于古代玉器的加工方式,，網(wǎng)上已有不少文章介紹,，其中最具代表性的是故宮博物院清代畫家唐榮祚所作《制玉圖》，他將全部制玉程序用12張圖來(lái)表示,，圖中還畫有這一程序所用的各種工具,，但這些文章內(nèi)容大都比較籠統(tǒng),，缺乏系統(tǒng)性地比較,；翡翠屬于硬玉，相對(duì)于其它軟玉（如和田玉）的加工方式會(huì)有什么不同,？這些也許會(huì)為解開清代翡翠之謎提供幫助,，為此我們進(jìn)行了深入的研究。 4.1 古代及現(xiàn)代玉器加工工藝的特點(diǎn)和主要區(qū)別A,、磨料方面：舊時(shí)碾玉所用紅沙,、黃沙、黑沙都是從天然沙中淘出的,，其中黑沙的莫氏硬度最高,，可以達(dá)到8—9度。搗沙研漿是把琢磨用的沙加工到要求的粗細(xì)程度,，然后再將搗制好的沙放到器皿中沉淀使粗細(xì)分層,。 現(xiàn)代蹍玉所用的主要是人造金剛石磨料，莫氏硬度能達(dá)到10度,，莫氏硬度至少高出古代用的天然解玉沙1度以上,，這1度的差別,，按絕對(duì)硬度相差150倍，即現(xiàn)代所用磨料的絕對(duì)硬度至少是古代磨料的150倍,；細(xì)度方面：現(xiàn)代最細(xì)的鉆石粉超過(guò)10000目,，顯然，按古代那種“土法水沉分級(jí)工藝”得到的天然磨料,，細(xì)度肯定比現(xiàn)代的鉆石磨料粗,，且粗細(xì)均勻度也差。 B,、切割方面：現(xiàn)代切割下料使用的是電機(jī)帶動(dòng)的金剛石砂輪片,，切割主要走直線、平面運(yùn)動(dòng),；而古代切割下料主要使用的是手工線鋸,，用線據(jù)切割可以走曲線、弧面運(yùn)動(dòng),，這樣的切割方式帶來(lái)一個(gè)好處,，可以將翡翠原石里面種好、色好的部分盡量切割下來(lái),，減少丟料,。這樣加工出來(lái)的產(chǎn)品往往具有不規(guī)則形狀，這在清代翡翠樣品中常見,，而在現(xiàn)代加工的翡翠成品中則少見,，
具有明顯線據(jù)加工特征的古代樣品 C、機(jī)械方面：古代加工大的玉石用“弓子”解開,，小的就要用水凳上的“砣”來(lái)解了,，所謂“砣”指的是輪片，以水凳帶動(dòng)“砣”的旋轉(zhuǎn)來(lái)切磨加工玉料,。古時(shí)的碾玉設(shè)備主要就是水凳,，以足蹬踏板為動(dòng)力（類似老式縫紉機(jī)），帶動(dòng)各種“砣”旋轉(zhuǎn),，“砣”上需不停地澆水和沙,。這種古拙方法制作出來(lái)的“砣”機(jī)，轉(zhuǎn)速不但慢而且不勻,、同心度差,、震動(dòng)大，相比現(xiàn)在以電力馬達(dá)帶動(dòng)的“砣”,，可以達(dá)到很高的轉(zhuǎn)速,，對(duì)玉石切磨能力大大加強(qiáng)；“砣”也演化為金剛砂制成，硬度也大大提高,，并且不需要澆沙,，只要不停地澆水即可。因此,，加工能力實(shí)在是大大提高了,。 從古法玉器加工所使用的磨料、加工設(shè)備上分析,，限于生產(chǎn)力發(fā)展的水平,，效率都很低下，加工一件玉器費(fèi)工,、費(fèi)力又費(fèi)時(shí),。 4.2玉器打磨拋光工藝的實(shí)驗(yàn)對(duì)比研究古代玉器加工除了效率低下外，加工質(zhì)量上是否會(huì)有差別,，值得研究,。影響玉器加工質(zhì)量的因素主要包含：加工的規(guī)矩度、陰刻線的質(zhì)量,、打磨拋光質(zhì)量等等,。從收集到的清代玉器樣品上看，清代玉器尤其是翡翠成品同現(xiàn)代成品相比,，普遍規(guī)矩度不高,，圓達(dá)不到正圓、矩形也不規(guī)矩,，甚至有厚薄不均的現(xiàn)象,，老翡翠上的陰刻線走得也不流暢，這是和當(dāng)時(shí)落后的加工設(shè)備,、加工手段相適應(yīng)的,。影響玉器加工質(zhì)量的另一個(gè)最關(guān)鍵的因素是打磨拋光質(zhì)量，人們觀察玉器第一感知就是玉器表面的光澤,。那末,，古代相對(duì)落后的加工工藝對(duì)玉器打磨拋光質(zhì)量的影響究竟有多大,？值得深入研究,。我們現(xiàn)在所能見到的資料，都統(tǒng)稱為古代“玉石”加工工藝,，而沒有專門針對(duì)翡翠加工工藝的記載,。玉石主要分為硬玉和軟玉，其代表性的品種分別是翡翠和和田玉,，翡翠屬硬玉而和田玉屬軟玉,，翡翠的相對(duì)硬度要比和田玉高。為了更深入地破解采用不同的加工藝,，對(duì)不同種類的玉石加工,、在打磨拋光質(zhì)量方面,，究竟會(huì)帶來(lái)怎樣的影響？為此,，我們?cè)O(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)：選用翡翠和和田玉作為原料,，分別釆用模擬的古代打磨拋光工藝和現(xiàn)代打磨拋光工藝，對(duì)翡翠和和田玉的樣品進(jìn)行了多次打磨拋光,，并將實(shí)驗(yàn)樣品加以對(duì)照研究,，得到如下結(jié)果： 4.2.1實(shí)驗(yàn)方法 為了模擬古代所用的天然解玉沙磨料，選用了硬度相對(duì)人造金剛石較低的多種目數(shù)的磨刀石,，最高硬度的磨具選用了同古代天然黑沙相近的人造紅寶石（化學(xué)成分：三氧化二鋁）磨條,，莫氏硬度9度，主要采用手工打磨模擬古代轉(zhuǎn)速慢而振動(dòng)大的古代“砣”機(jī),。 分模擬古代用磨石,、磨條 現(xiàn)代工藝打磨實(shí)驗(yàn)選用各種目數(shù)的鉆石膏、人造金剛石磨板,，電動(dòng)打磨機(jī)等等,，這些原料和工具在中國(guó)古代都是不具備的。 現(xiàn)代打磨機(jī) 現(xiàn)代金剛石磨板 4.2.2實(shí)驗(yàn)過(guò)程及現(xiàn)象 選用了多塊古代遺留下來(lái)的翡翠半成品和和田玉進(jìn)行了很多次的實(shí)驗(yàn),，發(fā)現(xiàn)如下現(xiàn)象： A,、和田玉的打磨拋光相對(duì)比較簡(jiǎn)單，不管是釆用古代磨料以及古代打磨拋光工藝,，還是釆用現(xiàn)代磨料以及現(xiàn)代打磨拋光工藝,，只要遵循從粗到細(xì)的磨料使用順序，打磨拋光都能較順利地進(jìn)行下去,，拋光后成品的表面光澤都較好,。釆用古代工藝同釆用現(xiàn)代工藝除了效率上的差別以外，表面的拋光質(zhì)量并無(wú)太大的差別,。 B,、翡翠的打磨拋光相對(duì)則比較復(fù)雜，影響因素較多,，重現(xiàn)性較差,，打磨時(shí)遵循從粗到細(xì)的磨料使用順序后，會(huì)經(jīng)常造成返工,，并不能順利的進(jìn)行下去,。釆用古代磨料及打磨拋光工藝對(duì)比現(xiàn)代磨料及打磨拋光工藝，加工出來(lái)的成品質(zhì)量相差很大,，關(guān)鍵是釆用古代磨料及打磨拋光工藝在加工過(guò)程中,，不僅是效率上的差別，更主要是打磨過(guò)程中，“掉渣”現(xiàn)象很嚴(yán)重,，容易形成很多小坑小洼,。按照從粗到細(xì)的磨料使用原則，好不容易使用上最細(xì)的磨料,，到了最后一道精磨工序,，準(zhǔn)備上皮輪拋光時(shí)，隨機(jī)掉渣形成的多個(gè)小坑又使前幾道精磨工序作廢,，為了磨平這些凹坑,，一切又重頭再來(lái)。而使用現(xiàn)代的人造金剛石磨料及打磨拋光工藝,，這一現(xiàn)象則較少發(fā)生,，古代和現(xiàn)代采用的打磨工藝的不同，對(duì)翡翠的打磨加工性能影響大,。 部分拋光用翡翠樣品 4.2.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 什么原因?qū)е律鲜霈F(xiàn)象的發(fā)生,？在深入了解和田玉和翡翠各自的礦物特性以及比較古今磨料及打磨拋光工藝的差別后，得到了如下答案,。 A,、和田玉和翡翠的礦物結(jié)構(gòu)的差異造成兩者的打磨性能的不同 和田玉礦物基本由透閃石組成，透閃石是含水的鈣鐵鎂質(zhì)硅酸鹽,，但透閃石含量必須達(dá)到“98%”以上的石頭才能命名為和田玉,，和田玉含其它雜質(zhì)礦物極少，一般為1%-3%,，多在1%左右,；除了含量純以外，和田玉還有一個(gè)重要的特點(diǎn)為顯微晶質(zhì)和隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu),，即組成和田玉石頭的礦物粒度極細(xì),，肉眼看不見，在顯微鏡下也只能隱隱可見,。和田玉是由比較純的,、接近單一成分的、粒度極細(xì)的礦物組成的集合體,，這樣的結(jié)構(gòu)體現(xiàn)在和田玉的理化性質(zhì)上,，必然表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)緊密、表面的硬度均勻,，具有良好的打磨加工性能,。玉石打磨比較忌諱表面硬度高低不勻,，粒度極細(xì)的礦物在打磨過(guò)程中,，即使整粒、整粒地掉下來(lái)，也不會(huì)造成肉眼能觀察到的凹坑,，不會(huì)出現(xiàn)能觀察到的“掉渣”現(xiàn)象,。和田玉的礦物結(jié)構(gòu)特性決定了其具有良好的打磨加工性能。 翡翠的礦物結(jié)構(gòu)特性同和田玉相比則有較大的不同,，翡翠的打磨加工性能同和田玉相比,，也有較大的不同。主要有以下特點(diǎn)： （1）翡翠以硬玉（礦物成分：鈉鋁輝石）為主,，次為綠輝石,、鈉鉻輝石、霓石,、角閃石.. 常見副礦物有鉻鐵礦,、綠泥石、高嶺石,、綠簾石,、蛇紋石、沸石,、鋯石,、石榴石、磷灰石及其它非晶質(zhì)物質(zhì)等,，目前已在翡翠中發(fā)現(xiàn)有四十余種礦物,。翡翠含其它雜質(zhì)礦物很多，只要含硬玉（化學(xué)成分：硅酸鋁鈉,；礦物成分：鈉鋁輝石）50%以上的石頭就可稱為翡翠,，相比和田玉的98%的透閃石含量，翡翠顯得很不純,，雜質(zhì)含量很高,，一般情況，含單一成分越多的礦物越純,，越純的礦物其結(jié)構(gòu)越緊密,，絕大多數(shù)翡翠顯然不屬于這一類。 （2）相比組成和田玉礦物的極細(xì)粒度結(jié)構(gòu),，組成翡翠礦物的是多晶體而不是微粒,，是屬于肉眼看得見的微晶體，單晶體除了比微粒體積大得多的特點(diǎn)外還具有各向異性的特點(diǎn),，即單晶體的不同方向上的硬度,、斷裂抗力等都是不同的，從結(jié)構(gòu)上分析,，多晶體結(jié)構(gòu)的礦物,，即使礦物本身比較純,，結(jié)構(gòu)相對(duì)緊密，但由于單晶體的各向異性的特點(diǎn),，其打磨性能也要比各向同性微粒結(jié)構(gòu)的礦物差,，因?yàn)闃?gòu)成礦物表面的各個(gè)單晶體排列方向的不同，微觀上會(huì)造成礦物表面硬度不均勻的現(xiàn)象,。玉石表面的硬度不均勻,，就會(huì)影響其打磨加工性能。 （3）翡翠并不是由相對(duì)單一礦物成分的多晶體構(gòu)成,，而是由多種不同種類,、不同形狀和大小、不同硬度的礦物微晶體組成的集合體,，是含雜質(zhì)晶體比較多的混合物,。這一結(jié)構(gòu)特點(diǎn)更加影響其打磨性能。因?yàn)?，礦物晶體的理化性質(zhì)由其礦物成分決定,，不同礦物成分的晶體具有不同的理化性質(zhì)，包括晶體形狀,、硬度等等,。由較多雜質(zhì)晶體組成的翡翠，造成其表面的硬度更加不均勻,，從而使翡翠打磨加工性能變得更差,。 （4）由多晶體構(gòu)成的翡翠礦物，其晶體間存在著間隙,，這些間隙是翡翠礦物結(jié)構(gòu)中,，強(qiáng)度比較薄弱的部位，尤其是不同礦物成分的晶體間,，由于晶體形狀不同形成的間隙更大,，顯得更加薄弱；石頭斷裂主要從薄弱的晶間空隙處斷開,，而很少出現(xiàn)單晶體破裂的現(xiàn)象,，從斷面上觀察，各微晶體仍然保持其完整的形狀,。因?yàn)?，從微觀上看，組成翡翠的單個(gè)微晶體,，都可近似看成是含單一成份的純單晶體,，因只有純物質(zhì)才容易形成結(jié)晶體，由單一成分構(gòu)成的各個(gè)微晶體,，其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,、斷裂抗力和耐磨能力都比較高,，不太容易從單晶體內(nèi)部破裂，而相對(duì)容易從晶間空隙處斷裂,。打磨過(guò)程中,，在振動(dòng),、摩擦力,、剪切力等作用因素的影響下，多晶體礦物表面的各個(gè)單晶體,，有可能在沒有被抹平之前,，就從晶間空隙薄弱處斷裂，整顆,、整顆地被拋落,，從而形成凹坑，使打磨拋光難以順利地進(jìn)行下去,。多晶體礦物結(jié)構(gòu)中存在的,、特有的、薄弱的晶體之間的空隙,，是造成翡翠的打磨加工性能差的重要影響因素,。 總之，翡翠的多晶集合體的礦物結(jié)構(gòu)特點(diǎn),，以及組成翡翠的各種礦物晶體的物理化學(xué)性存在差異性等因素,，都會(huì)影響到翡翠的加工性能，如鈉長(zhǎng)石,、閃石族礦物等及它們易蝕變成更軟的礦物（如高嶺石,、綠泥石等），這些礦物的硬度比硬玉小,，同硬玉結(jié)合不牢固,，晶間空隙更大，在打磨加工過(guò)程中,，這些礦物晶體更容易被整顆,、整顆地拋落，即形成所謂的“掉渣”現(xiàn)象,，在翡翠表面形成凹坑,、麻點(diǎn)或砂眼，使打磨拋光難以順利地進(jìn)行下去,，嚴(yán)重地影響到翡翠的打磨拋光性能,，翡翠的礦物結(jié)構(gòu)特性決定了其打磨加工性能差。 B,、現(xiàn)代磨料及高速馬達(dá)的釆用,，使翡翠的打磨性能得到極大的提高 現(xiàn)代人造金剛石磨料的絕對(duì)硬度至少是古代天然磨料的150倍,，在同樣的打磨條件下，僅由磨料硬度帶來(lái)的打磨性能差異就很大,。采用現(xiàn)代磨料,，打磨速度要快很多，如果再使用上高速旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)馬達(dá)所帶動(dòng)的磨具,，在打磨過(guò)程中,，在整粒晶體還沒有紏落之前，可迅速將翡翠表面不同硬度的單晶體從中磨削平整,，從而較好地避免了整粒晶體被拋下而形成的凹坑現(xiàn)象,；而釆用古代低硬度的天然磨料后，由于磨料本身的硬度同翡翠相差不大,，較難將硬度接近的翡翠微晶體從中磨平,，磨削時(shí)間很長(zhǎng)；再加上古代“砣”機(jī)的同心度差,、震動(dòng)大,、磨料的粗細(xì)均勻度差等因素的影響，都容易造成翡翠里結(jié)合比較疏松的雜質(zhì)晶體,，從薄弱的晶間空隙處斷開,，整粒、整粒地被拋落而形成凹坑,。在最后的拋光過(guò)程中,，釆用現(xiàn)代的超高細(xì)度的鉆石膏可將翡翠表面拋出鏡面效果，這在古代是不可能做到的,。這就是為什么在博物館里很少能看到高光澤的老翡翠的原因,。上世紀(jì)80年代剛開始流行翡翠時(shí)，人造金剛石磨料還未大面積使用,，從那時(shí)遺存的樣品上看,，拋光效果也差，常被誤認(rèn)為是酸洗過(guò)表面的,。現(xiàn)代翡翠的打磨拋光技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于古代,，較有效地避免了翡翠的打磨加工性能差這一弱點(diǎn)。 從上可知,，翡翠固有的含雜質(zhì)礦物多的,、多晶集合體的礦物結(jié)構(gòu)特性，決定了翡翠的打磨加工性能差,，尤其是釆用古代落后打磨拋光工藝,，在打磨過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)較嚴(yán)重的“掉渣”現(xiàn)象，在翡翠表面形成凹坑,、麻點(diǎn)或砂眼，使打磨拋光難于順利地進(jìn)行下去，嚴(yán)重地影響翡翠的外觀效果,。古人是怎樣解決這一問(wèn)題的，可能會(huì)成為破解清代翡翠之謎的重要因素,。 史海遺珍 翠璨中華——2018中國(guó)翡翠文化高峰論壇在京成功舉辦 |
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