青铜器的除锈修复研究

吴鹏

摘 要：中国古代青铜器以工艺精湛、图纹精美、器型多样、用途广泛而著称于世，蕴含深厚的历史文化底蕴，可谓是中华民族乃至人类文明发展史中的瑰宝。古代青铜器在地下埋藏了几千年，受到自然界的腐蚀和破坏，出土后往往残缺不全。为了将这些珍品长期保存下去，满足陈列展览的需要，需要进行保护修复，随着现代科学的不断进步，一些新技术、新工艺、新材料应用在青铜器的除锈修复上，无疑为青铜器的保护处理开拓了新的方向。

关键词：青铜器;除锈;修复

青铜器是一种以铜、锡、铅为主要成分的合金，无论是传世还是出土的，都经历了长时间的氧化作用，自然形成各种不同色彩的腐蚀覆盖层，其中的有害锈对青铜器破坏极大，所以对青铜器的除锈修复是非常重要的。营口市博物馆收藏的青铜器数量众多、形态各异，基本上覆盖了古代青铜器发展的各个时期。馆藏青铜器跨度从商周至明清，种类包括兵器、礼器、酒器、水器、生活用具等。这些青铜器冶铸技术精湛，纹饰装潢精美，造型设计奇特。特别是盖州十字街牌坊村一号石棚出土的青铜曲刃短剑、盖州九垅地东达营汉墓出土的汉代“宜子孙”铜镜和大石桥永安乡出土的西晋三足铜盆，堪称馆藏青铜器中的精品。收藏在博物馆中的这些青铜器看起来完好无损，上面的铭文图案都清晰可见，其实多数都是经过修复才能展示给人们的。

1 青铜器的锈蚀鉴别

青铜器是一种合金，经历了长时间的氧化会自然形成各种腐蚀覆盖层，如黑色的氧化铜、红色的氧化亚铜、蓝色的硫酸铜等不同物质，绝大多数属于腐蚀产物。这些一般被称为无害锈，可根据实际情况选择清除。但是有一种锈却不得不除，这种锈能让青铜器患上“青铜病”，它就是有害锈。有害锈是含氯离子的一些化合物，它会对青铜器不停地进行腐蚀，最后会把青铜器表面的纹饰、文字给腐蚀掉。在传统修复中，常常会根据青铜器表面的锈蚀颜色去鉴别，缺乏对其更深入的了解，给之后的除锈和修复带来不便。现在的修复技术比传统的修复技术更加注重除锈前的科学分析，先查清青铜器表面的锈蚀是有害锈还是无害锈，然后再决定使用什么方法去除。如果盲目地进行清除，势必会对青铜器造成损害，只有对症下药才能收到成效。

以前对青铜器病害诊断主要有两种方法，一种是红外光谱分析，另一种是X射线衍射的方法，这两种方法都比较成熟。但是这两种方法在文物行业上有比较明显的劣势，即都需要取样分析，就是要从文物上面把锈刮下来，放在载玻片上进行分析，程序烦琐，精确度也不够高，并且不利于对文物的保护。近些年来应用科学不断发展，让专家们看到了希望。拉曼光谱就是其中一项最为显著的技术，拉曼分析方法不用取样，分辨率高，可以在微米级别来定位分析腐蚀产物，分析出锈的元素和结构，有针对性地选择除锈的方法，达到安全有效的效果。拉曼光谱技术是近年来迅速发展起来的物理分析技术，其在医学、宝石鉴定、石油化工等多个领域的成熟运用，让文物保护修复专家们开始探讨其运用于文物研究领域的可能性并最终成功引入，拉曼光谱就是通过激光激发物质之后会发生一种散射，每一种物质都有自己特征的一个谱线，通过拉曼分析，只要是一种纯的物质都可以得到它本身一个特征的结构，然后通过图谱的比对来得出它究竟是一种什么东西。拉曼光谱技术的无损分析在文物保护修复方面不单单运用于青铜器病害诊断，还用在一些有机物的颜料检测分析等方面，但在分析復杂的混合物方面，拉曼技术就显得捉襟见肘了，更多地需要通过修复人员的经验来解决这个问题。

2 青铜器的除锈技术

青铜器除锈的方法中使用最多的是化学方法，修复人员一般使用碳酸钠、碳酸氢钠、柠檬酸等弱碱弱酸类试剂配制成不同的除锈液，然后将青铜器长时间浸泡其中，并不断观察青铜器的表面情况，反复浸泡直到锈蚀去除干净。需要注意的是，这些酸如果浓度高了，除锈以后反而会加速腐蚀。

随着现代科学的发展，可以采用一些设备来帮助进行除锈，比如超声波技术，其优势是可以根据需要进行局部除锈。在实际操作中超声波有时容易损伤青铜器表面，稍有不慎就会刮伤皮壳，对技术要求较高。对于表面多处有铭文的青铜器，运用超声波技术或一些传统物理化学方法很难进行除锈处理。

专家们经过多年研究找到了一种安全性较高且操作简单的清除技术—激光技术。激光技术去锈主要是利用高能激光光束照射物品表面，使表面的污物、锈斑或涂层发生瞬间蒸发或剥离，高速有效地清除对象表面附着物或表面涂层从而达到洁净的工艺过程。激光束的光斑位置和能量大小都可以随意调整，操作简单方便，有效弥补了传统技术的不足，无疑为青铜器的保护处理开拓了新的方向。

此外，针对锈蚀严重的器物，研究人员发明了蒸馏浸泡熏蒸法，即在蒸馏过程中，使用轻稀土中提取的钆为添加剂，当蒸馏水达到沸点时，往密闭容器内添加钆，使之产生微波爆炸，从而消除铜锈。同时，稀土中的钐、铕、镱在高蒸气压表现出的金属物理性质，对强化青铜器本身有极大好处。

3 青铜器的修复技术

除锈完成后，一些破损的青铜器将交给文物修复师进行修复。要想了解青铜器铸造工艺等更多信息必须对它进行一个全方面的扫描检测，但这在过去很长一段时间里是很难办到的。

过去只能得到青铜器的二维图像，而一些伤病重叠的地方经常会影像重叠，对研究造成很大的阻碍。随着XCT检测技术在文物检测中的应用，它所建立的三维图像让这个难题迎刃而解。XCT检测技术实际上就是X射线穿透物体，物体对X射线有吸收作用，射线有强有弱，最终在探测器上接收到的信号反映出一个灰度值，采集的数值非常多，转一圈就会采集一千多张图片，最终合成一个整体的数据，等于说它是从各个方向去看了这个物体的每一个侧面，最终形成一个立体图像。正因为有了XCT检测技术，人们得以进入青铜器的肺腑，继而对它的构造和工艺了然于胸。青铜器制作工艺的研究为接下来的修复工作提供了依据，让修复师们在修复之前就知道里面的结构，避免盲目还原，从而达到最佳的修复效果。

计算机三维虚拟修复技术是近些年来较为先进的文物修复技术，通过激光对文物进行扫描，三维数字建模得出采样点和离散点集合，即点云式获取阵列式几何图像数据。计算机三维虚拟修复技术提高了修复速度，为碎片的匹配拼接奠定基础，避免了对青铜器造成二次损伤，技术要求高，科技含量大。

在青铜器修复过程中，矫形、拼接、补缺、刻纹等前前后后十几个步骤，每一步对于修复师来说都是巨大的挑战。除此之外，修复师对青铜器着色颜料的选择、配比以及表面结构等都必须在前期了解清楚才能准确还原，而这些都是靠着多年的经验积累才能做到的。好在，目前在青铜器修复中出现了一些新材料、新工艺，例如，用硅橡胶取代石膏模，铅锡合金加稀土材料补配等，很好地解决了长期困扰人们的考古出土严重残破以及器型较大的古代青铜器的修复难题。因此，修复师们需要不断学习前沿的科学技术，将之与传统工艺融合，从而最大限度地做好青铜器的保护修复工作。

“工欲善其事，必先利其器”，现如今青铜器的保护修复在继承了传统工艺的基础上，更加注重结合现代科学技术这把利器，重视青铜器的科学分析和科学处理，让这项纯粹的手艺活变成科学工艺，而这势必将有利于青铜器的保护修复，为文化和科学的融合提供了一个新的视角。

参考文献

[1]张发雷，程卫.稀土材料在古代青铜器修复中的应用研究[J].中国民族博览.2019（16）：220-221.

[2]李瑞亮.肥东县文物管理所馆藏博山炉的保护修复[J].中国民族博览，2019（6）：232-233.

[3]庄峰.浅谈青铜器的修复方法—以馆藏青铜器为例[J].科技视界，2016（17）：278-278.

[4]宋艳.两件汉代青铜器的分析研究与保护修复[J].文物保护与考古科学，2015（1）：63-70.

[5]张晓梅.对中国出土青铜器修复与保护方法的思考[J].文物世界，2015（11）：267-270.