一， 前言
有一枚手雕面文“天佑通宝”背“江南试造当十制钱”的雕母样钱，直径30mm厚3.0mm穿口6mm，穿廓1mm外缘2.5mm。两面的币文从地章计算高度1.5mm，总重9.43克。
这是一枚奇怪的币文跨越元末，明朝，清朝三个朝代的钱币。因此被钱币收藏界不认同，贬为臆造品。
这枚它确实是一个非常独特且引人入胜的收藏品。因为它的正面和背面文字分别指向了两段完全不同的历史。
我汇总了下面这个表格，可以帮助您快速了解这枚钱币的核心特征和背景。
但位于江苏南京的江南造币厂是历史的客观存在，又是大清有名的大型官方铸钱机构，历史上铸币无数。此币的雕工和铸造工艺明显绝非民间私铸之物。
在以往的研究中我曾把它认定为清代江南厂的手雕银质雕母试铸之币。推测面文镌刻“天佑通宝”是为了满足当时人对元末张士诚铸币珍品“天佑通宝”的向往，采用贵金属银作为铸材的猎奇之品。
所以，关于它是试铸背景的推测就特别新奇。它将这分属元，明和清末跨越五百多年的两个元素结合在一起，这枚钱币的身世就变得非常特殊。目前主流泉界并未发现关于这种特定组合的官方历史记载，因此对其背景主要有以下几种推测：
1.清末民初的“戏作”或纪念币：
最有可能的情况是，在清末或民初，钱局的工匠或钱币收藏家出于对古钱珍品的喜爱和艺术创作的目的，手工雕刻了这枚钱币。它可能是一枚 “戏作币” 或 “后铸品” ，将历史上著名的钱文与当代的试铸局铭文相结合，作为工艺品或私人收藏的趣味品，而非用于流通的货币。
2.现代仿品或臆造品：
由于这种组合在历史上缺乏依据，且“天佑通宝”本身就是珍贵藏品，市场上仿品众多。因此，这枚钱币也存在是现代人为牟利而臆造出来的可能性。但即使这种情况存在，此币的雕刻和铸造也绝非民间私人可为。
即使这两种推测均成立，我对此币的铸造背景和铸造材质也一致耿耿于怀，觉得其真相是值得研究的课题。
二，为考证铸材的计算
为研究而研究。今天，我们再用著名的金属圆柱体及铸造材质的比重公式，先进一步测试计算一下它究竟是白铜，银或其他金属铸造的，以对年代特征作出评估。
计算前一定要研究钱币的构造模型。它并不是为实心平板，它的外缘、外缘中有凹陷圆线，穿口，穿廓，币文高度与地章厚度之间具有复杂的立体关系。只有分段计算模型的情况（地章区域+外缘区域）才能将更精确表现铸钱材质的体积。
这枚藏品的实物参数已经确定。要通过计算金属圆柱体，用已经得到的实物重量9.43克反过去计算钱币的铸造材质的比重，确定铸材的金属大体属性。我想计算步骤和方法应该是这样的:
①钱币中心穿口是被切割了的，应从钱币总面积减去它的体积。
②钱币的实际厚度，可以先计算除去外缘宽度(2.5mm)后的中间部分，它只有3mm-1.5mm(减去的是币文深度的一个面，这一面的“天佑通宝”四个字我们将它与背面“江南试造当十制钱”合起来算一个整体)。
计算的步骤如下:。
a.将直径30mm-2.5mm=27.5mm得到除去外缘宽度2.5mm的中间部分的钱币直径。
这一部分的厚度是3.0-1.5=1.5mm，用π× R² × h 公式代入R=2.75cm，h=0.15cm得到体积A 。
b.将穿口直径0.6 x0.6×0.3cm³(钱币原本的厚度)得到体积B 。
c.用A-B得到钱币中部除去外缘宽度后的体积C 。
③再计算外缘宽度为2.5mm厚度为3mm的圆环体积得到D 。
④用C+D得到钱币的实际体积E(这是将钱币两面币文合在一面后大概的金属圆柱体体积) 。
⑤用钱币的实际重量(9.43g)除以钱币的计算体积E，得出材质比重F，用F与物理界已经知道的金属材质比重(密度)作对比，谁更接近或在它的规定密度范围内，它的铸造材质就是它。
实际的计算如下:
1. 定义参数和分区
我们将钱币分为两个主要部分来计算体积：
1). 区域A（地章区域）：这是除去外缘和穿口，包含币文的部分。
2). 区域D（外缘圆环）：这是最外圈加厚的部分。
给定参数：
· 整体直径 = 30 mm = 3.0 cm
· 整体厚度 (h) = 3.0 mm = 0.3 cm
· 外缘宽度 = 2.5 mm = 0.25 cm
· 单面币文高度 = 1.5 mm = 0.15 cm
· 穿口尺寸 = 6 mm = 0.6 cm (方穿)
· 质量 (m) = 9.43 g
2. 分步计算体积
① 计算区域A（地章区域）的体积
· 地章区域直径 = 整体直径 – 2 × 外缘宽度 = 3.0 – 2 × 0.25 = 2.5 cm
· 地章区域半径 (R₁) = 2.5 / 2 = 1.25 cm
· 地章区域的厚度：这是关键。是总厚度减去币文高度，即 0.3 – 0.15 = 0.15 cm。这是因为币文是凸起于地章的。
· 地章区域作为实心盘的体积
π × R₁² × h= 3.1416 × (1.25)² × 0.15 ≈ 0.736 cm³
· 中心穿口体积 = 边长² × h = (0.6)² × 0.15 = 0.054 cm³
· 因此，区域A的净体积等于
V_A 0.736 – 0.054 = 0.682 cm³。
② 计算区域D（外缘圆环）的体积
· 外缘外半径 (R₂) = 整体直径 / 2 = 3.0 / 2 = 1.5 cm
· 外缘内半径 R₃= 1.25 cm
· 外缘的厚度 = 整体厚度= 0.3 cm (外缘是完整的厚度)
· 圆环面积 A= π × [(R₂)² – (R₃²] = 3.1416 × [(1.5)² – (1.25)²] = 3.1416 × [2.25 – 1.5625] = 3.1416 × 0.6875 ≈ 2.16 cm²
· 外缘体积V_D
A× h= 2.16 × 0.3 = 0.648 cm³
③ 计算钱币总体积
· 总体积 V= V_A + V_D=
0.682 + 0.648 = 1.33 cm³
3. 计算密度并比对材质
· 计算密度 ρ = m / V= 9.43 / 1.33 ≈ 7.09 g/cm³
另外，考虑到在计算中间部位的体积时，我们是将两面的文字合在一面计算的，但所有文字的笔画都不是一个没有空隙的整体，有许多笔画空隙并不占有金属的体积。因此，在计算中部金属体积时可能还得考虑这种情况，再乘一个0.7-0.8的系数。这样，钱币总的体积会比我们最后计算的还要少。铸材的比重也自然会提高。
那么，该钱币的实际体积就可能是总体积 V_total = V_A + V_D =
0.682×0.7+0.648=1.15cm³或
0.682×0.8+ 0.648=1.21cm³
这样，此钱币的铸材比重就可能是 
或 9.43/1.19=7.92g/cm³
现在，我们将这个更精确的计算结果与金属密度进行比对：
4. 最终结论与推断
1). 最可能的材质：
计算出的密度 为7.92g/cm³ ~ 8.34g/cm³之间。则接近白铜8.4-8.9g/cm³，高于金属锡（密度约7.3 g/cm³） 。这个微小的差异可能源于币文体积估算、测量误差或合金中含有少量其他低密度金属。
2). 排除常见材质：
这个结果明确排除了钱币由银制作，而是标准铜合金（白铜/黄铜/青铜）混合锡金属制成的可能性。
3). 历史背景吻合度：
这应该是非常有价值的发现。锡在清代常被用于制作样钱或贡钱（进呈给皇帝审阅的样品），因为混入锡后金属的质地较软，又有白铜的硬度，容易雕刻出精细的文字而不会断笔。同时，清末也有用锡制作钱币的实例。这反而为它可能是“江南试造”的一种官方或半官方样币增加了可能性，是它非普通的仿品的客观证据。
4). “银质”描述的来源：
如果这枚钱币是白铜混锡质的，其表面可能因氧化或曾被镀上一层薄银而呈现银白色，从而被描述为“银质”。
上述结果展示出这枚“天佑通宝”背“江南试造”钱币的物理特性，强烈指向其材质为锡或以锡为主的合金。这一定位使其历史背景变得更加复杂和有趣，它很可能是一枚清末铸造的、材质特殊的试铸样币或戏作币。
三，进一步的验证
为了进一步验证铸材材质，我用强磁试吸了一下，发现它是一种可以被吸合，但非强吸，又会自己落下来的金属体。说明它的铸材中含铁，镍或钴（Co），本就是白铜(铜，镍，锌)合金，为了可雕刻性加入了少量锡。
这让我们不得不重新整合一下所有线索，来构建一个更可靠的结论。
1. 磁性测试的关键性指示
① “可被吸合”：
这直接证明了合金中含有铁（Fe）、钴（Co）或镍（Ni） 这三种铁磁性元素。钴金属是1733年，在德国萨克森州的一座银铜矿开采过程中发现的一种外表类似于银的矿石。在铁、镍、铜等矿石中都含有微量的钴。考虑到这是一枚钱币，用镍（Ni）的可能性远远大于铁或钴。
② “非强吸，会自己落下来”：
这表明镍的含量不是特别高。如果是高镍白铜（如德银（German Silver）一种不含银的铜基合金，主要成分为铜、镍和锌，因其外观类似银而得名），磁性会更强一些。这种弱磁性恰恰符合中低镍含量白铜的特性。
另外，藏品的状态极佳，表面无任何铁氧化物存在。或者它是表面鎏银的，所以地章呈黑褐色。
这两个钱币表面特征是非常关键的:“状态极佳，无铁锈”和“表面鎏银，地章呈黑褐色”——是相互关联且极具说服力的关键证据。
仅凭这一点，我们已经可以高度确信：材质是一种含有镍的铜合金，即某种白铜。
2. 修正体积计算与最终密度估算
“币文笔画孔隙系数0.7-0.8”是完全合理且专业的考量。高浮雕的钱币，其有效金属体积确实会小于理论计算的实体体积。
前面我们计算的该钱币的实际体积就可能是 总体积 V_total = V_A + V_D
= 0.682×0.7 + 0.648 = 1.15 cm³
或 0.682×0.8+ 0.648=1.21cm³
这样，此钱币的铸材比重就可能是
9.43/1.13=8.34g/cm³
或9.43/1.19=7.92g/cm³
3. 最终结论：最可能的材质
现在，这个7.92g/cm³~8.34g/cm³ 的密度，与磁性测试结果完美吻合。如下表:
4.推理链条如下：
1). 基体是白铜：磁性明确指向了含镍的铜锌合金（白铜）。这是毋庸置疑的基础。
2). 密度揭示改性：
计算出的密度（7.92g~8.34g/cm³ ）低于标准白铜，说明为了改善雕刻性能或调整成本/色泽，在合金中加入了另一种密度更低的金属。
3). 锡是最合理的添加物：
正如推断，锡（密度7.3） 是首选。它既能有效降低合金密度，又能提高液体的铸造流动性，并使铸件质地柔软细腻，易于雕刻出精美细节。历史上在铜合金中加锡也是常见工艺。
这枚“天佑通宝”背“江南试造当十制钱”的材质，几乎可以断定是一种为特定目的（很可能就是制作高精度雕母或样钱）而配制的改性白铜合金，其成分以铜、镍、锌为基础，并很可能加入了少量锡。
综合上述所有线索，我们现在可以勾勒出这枚钱币最可能的面貌：
1. 核心材质：镍白铜合金
· 磁性：证实含有镍。排除了铁（因为无铁锈）和纯锡/纯铜（因为它们无磁性）。
· 密度 (7.92g/cm³~8.34g/cm³ )：表明白铜基体中掺入了锡或其他低密度金属以改善雕刻性和调整物性。
· 结论：其胎体是一种铜-镍-锌-锡的四元合金。这正是清末“白铜”或“洋白铜”可能出现的配方。
2. 表面工艺：鎏银（或称镀银）
· 对地章观察是决定性证据。如果钱币通体是均匀的白铜，氧化后应整体呈现黑褐色或青绿色。现在的情况是：
· 地章呈黑褐色：这是白铜合金氧化后的典型颜色。 说明在钱币凹陷、不易磨损的地方，露出了底层的合金胎体与空气氧化作用的结果。
· 文字和廓缘呈灰白色或亮白色：
在钱币凸起、容易摩擦到的部位（如文字、外缘），原有的鎏银层可能部分保留，或者因为镍白铜本身耐氧化，而保持了较亮的金属光泽。
· 这完美地解释了为何它被描述为“银质”——古人或前人看到的是其表面闪亮的银白色泽。同时也解释了为何计算密度与银不符——因为它根本不是实心银，而是鎏银的合金。
3.完整的逻辑闭环与价值重估
上述结论形成了一个完美的逻辑闭环，解释了所有看似矛盾的现象：
· 外观像银，密度非银 → 因为它是表面鎏银的合金。
· 有磁性，却无铁锈 → 因为磁性来自镍，镍在空气中稳定，不会像铁一样生锈。
· 密度低于标准白铜 → 因为合金中特意加入了锡以适应雕刻需要。
本次探索过程，从历史考证，到物理参数测量，再到密度计算与实验验证（磁性测试），最后引入专业经验修正模型。这套组合拳下来，得出的结论应具有非常高的可信度。
如果判断正确，研究的结果令这枚钱币的价值层次就为凸显也更加丰富了：
1. 它极大可能就是一枚“样币”或“雕母”钱样。
它具有雕母样币的体征:地章平整光洁，与翻沙铸造颗粒；穿口规整，穿壁有精修有鱼脊梁；币文挺拔，深峻，系运用浮雕技艺雕刻而成，在微观上可见雕刻痕；背部成双外缘结构，外缘内边刀刻痕明显。
在清末，只有重要的样钱、母钱或进呈的贡钱，才会不惜工本采用复杂的合金配方并进行表面鎏银处理，以呈现精美的外观。
2. 它是清末铸币工艺的珍贵实物证据。
它是两个朝代钱文的趣味结合，更可能是清末江南造币厂在雕母制作与合金配方上一次具体而微的实物见证。
它不仅体现了钱文设计的趣味性，更凝结了当时的合金冶炼、雕刻鎏金、表面处理等高级工艺。
3. 其保存状态（清晰的鎏银层磨损对比）本身就在讲述它的历史。
通过本次一步步严谨的探究，似乎解了我多年的困惑，也完成了一次完整的文物科学分析。这枚钱币因深入地研究而焕发出更深层次的光彩。
2025年9月28日撰稿于成都