宋代铁钱无损相分析：中子衍射揭示铸币细节

宋代铁钱的中子衍射研究是2010年发表在《北京大学学报(自然科学版)》第46卷第2期上的一篇学术论文。该研究采用了飞行时间法中子衍射技术，这是一种非破坏性的物理实验方法，由英国卢瑟福实验室的高分辨率中子衍射仪CEM进行。研究对象是来自陕西的三枚宋代铁钱，通过对它们进行详细的相分析，研究人员定量地揭示了铁钱的物质构成。 论文的核心内容包括了铁钱的相组成和合金成分分析。结果显示，这些铁钱的主要成分是铁素体和渗碳体，同时检测到有Fe3P的存在。铁素体是铁的一种固溶体，而渗碳体是由铁原子与碳原子结合形成的化合物，这有助于理解铁钱的冶金工艺和年代。 值得注意的是，研究还发现铁钱的主要锈蚀产物为棕黄色的针铁矿（α-FeOOH），这是铁在潮湿环境下自然氧化的结果，反映了铁钱在地下环境中经历了长时间的腐蚀过程。值得注意的是，未在铁素体晶粒中观察到明显的织构化，这表明这些铁钱是通过铸造成型而非锻造工艺制造的。 中子衍射作为一门强大的分析工具，其无损特性使得它在文化遗产的科学分析与保护领域具有巨大的潜力。这篇研究不仅深化了我们对宋代货币材质和制作技术的认识，也展示了这一技术在考古学和文物保护中的应用价值。通过精确的量化数据，科学家们能够更深入地了解历史金属制品的化学成分和结构变化，从而为后续的保护措施提供科学依据。因此，这项工作对于提升中国乃至全球对古代货币及其历史价值的理解具有重要意义。