第４３卷，第３期光谱学与光谱分析Ｖｏｌ．４３，Ｎｏ．３，ｐｐ８７７－８８２２０２３年３月ＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙａｎｄＳｐｅｃｔｒａｌＡｎａｌｙｓｉｓＭａｒｃｈ，２０２３故宫养心殿屋顶红灰中显色成分鉴别及其影响张典１，王辉１，陈寅炜２，３，王菊琳２，３＊１．故宫博物院，北京１００００９２．北京化工大学材料科学与工程学院，北京１０００２９３．文物保护领域科技评价研究国家文物局重点科研基地，北京１０００２９摘要传统宫殿建筑的红色灰浆常用天然矿物红土作为显色剂，但由于红土矿被限制开采等原因，目前古建筑修缮常用工业合成氧化铁红替代红土，但出现了红灰防水性差、开裂剥落等现象。为探究该现象出现的原因，采集故宫养心殿中三座殿所（正殿、西围房、后殿）屋顶的红色夹垄灰样品，通过Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）确定样品的主要物相组成，结果表明：各殿样品的主要组成皆为方解石、氧化铁及石英，此外含有少量的钠长石及埃洛石。由于各殿样品色度差异较大，因此结合粉末微观形貌及Ｍａｐｐｉｎｇ测试，对比微观颗粒的形态、颜色及文物样品断面元素分布情况，结果表明正殿及后殿样品的粉末微观形貌显示为色泽均匀、饱满的深红色颗粒，伴有黑色或棕黄色矿物颗粒，且由元素分布结果可知样品内Ｆｅ元素分布不均匀，且与Ａｌ和Ｓｉ元素分布不一致；而西围房样品的粉末微观形貌显示为浅色颗粒，伴有其余矿物组成存在。元素分布结果表明样品内Ｆｅ元素分布均匀，与Ａｌ和Ｓｉ元素分布一致，得出正殿、后殿的红灰样品所用原料及显色物质为白灰、红土、氧化铁红；西围房的红灰样品所用原料及显色物质为白灰、红土，首次提出了红土与氧化铁间的鉴别方法。通过扫描电子显微镜（ＳＥＭ）探究显色物质对样品微观形貌的影响，结果表明仅含红土的样品结构连续且致密，添加氧化铁红后两相结合较差，孔隙较多。为进一步探究红土、氧化铁红对样品性能的影响，分别制备了添加红土、氧化铁红的模拟试样，结合文物样品及分别添加红土、氧化铁的模拟试样物理力学性能测试结果可知，用氧化铁红替代红土制作夹垄灰，相对于用红土制作的夹垄灰，其物理力学性能较差。关键词故宫养心殿；夹垄灰；Ｘ射线衍射；能谱；偏光显微镜中图分类号：Ｋ８７６文献标识码：ＡＤＯＩ：１０．３９６４／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－０５９３（２０２３）０３－０８７７－０６收稿日期：２０２２－０２－０７，修订日期：２０２２－０５－２３基金项目：故宫博物院２...
