谈文物保护中青铜器的保护方法

2019-02-11 06:03卢德保
神州·下旬刊 2019年1期
关键词:青铜器保护方法

卢德保

摘要:在博物馆藏品中青铜器占重要地位。中国古代青铜文物,特指约公元前21世纪至公元前5世纪中国青铜时代的青铜文物。也泛指其后的青铜制品和其它铜合金。大量的青铜器藏品为商、周、秦、汉时期的文化遗物。这些珍贵的青铜艺术精萃,展示了中国古代青铜冶铸技术从兴起发展至鼎盛繁荣的历程,但他们经历了数千年的漫长水月,多以腐蚀矿化,出土时即存在变形、断裂、破碎、酥粉、残缺等劣化变质现象,发掘后的管埋保护技术措施不力,也使青铜器加剧毁损。因此,保护青铜器是博物馆急切且繁重的任务。

关键词:青铜器;保护;方法

金属受外界环境影响,会出现返回原矿物质的矿化腐蚀现象,即由于外部介质的化学作用和电化学作用,使金属从元素状态转化为化合物状态,导致金属文物劣化变质。

一、青铜器的材料

纯铜是人类最早发现和使用的金属之一。由于纯铜的质地软、熔点高,用其制造工具有很大局限性。后来,人类发现,在铜中加入其它金属而制成的铜基合金,会使金属材料的性能显著改善。因此,人们有意识地熔铸铜基合金,包括铜锡合金(或铜铅合金)、铜镍合金、铜锌合金,它们被分別叫做青铜、白铜、黄铜。

青铜合金的配比一般为,铜占70~95%,锡古5~30%,并有适量的铅,随着锡加入量的增加,使青铜合金呈淡棕红、棕黄、橙黄、淡黄,乃至银灰色。由于锡与铜性质的差异,使青铜的性能得到改善。在一定范围内,青铜含锡量增加,则熔点降低,硬度提高,化学性能稳定,铸造性能良好。珍藏在中国历史博物馆的司母戊鼎,是商代的青铜杰作,重达832.84公斤,其成分为含铜84.77%,锡11.64%,铅2.79%。

二、青铜器的腐蚀机理

铜、锡、铅和青铜都具有较高的化学稳定性,腐蚀是在一定条件下缓慢进行的。青铜器腐蚀过程的条件,是它所处的环境。通常腐蚀从金属表面局部开始,逐渐形成矿物质表层,即人们所通长说的铜锈。处于稳定状态的腐蚀物,可保护内部金属免遭腐蚀,不稳定的腐蚀物,腐蚀继续延绅扩展,给青铜器带来危害。

青铜是一种合金,而且古代冶金技术有一定局限性,在显微境下观察青铜器段界面,则发现含有许多杂志和未溶解的矿粒,青铜中的这些杂质和在铸造过程中于金属内部产生应力及晶格中的缺陷,使金属的各部位各具不同的电位,即在金属内部组成无数个微电池。而且出土青铜器中又存在可溶性盐类,为发生电化学腐蚀速度远远超过化学腐蚀速度。青铜器于地下自然形成的腐蚀复盖层,有翠绿、湖绿、灰绿、碧绿、红褐、银灰、漆黑等不同色彩。这些瑰丽斑斕的腐蚀产物,增添了青铜器的艺术效果,成为庄重古朴、俥代久远的象征。锈层一般并未改变青铜器的形态。而且铜锈的性质较稳定,不致使器物破坏。所以,这类腐蚀层应保留。

腐蚀青铜器的覆盖层是复杂的=常见的腐蚀物有:氧化铜、氧化亚铜、硫化铜、硫化亚铜、硫酸铜、碱式硫酸铜、碱式碳酸铜、氯化亚铜、碱式氯化铜和氧化锡。

青铜器腐蚀物中的淡绿色粉状锈是青铜器的大敌,它的危害性在于其腐蚀反应不仅在表层,还会在铜体内反复进行,青铜器滋生此种粉状锈,腐蚀要蔓延、扩散、深入,致使器物畸形、纹饰剥落、铭文模糊、穿透器物,乃至使整个器物粉化、断裂、酥瘫,完全损坏。粉状锈还能把病害感染于其它青铜器,一件青铜器出现粉状锈,会危及整个库房青铜器的安全。所以,沾染此淡绿色粉状锈的青铜器,称之为带有青铜病,把这种锈叫有害锈。对有害锈的分析测试结果确认:浅绿色的粉状物是碱式氯化铜CCuCIz.3Cu(OH)z3,即氯铜矿。产生碱式氯化铜的主要是氯化亚铜(CuCl),氯化物与青铜器接触形成氯化亚铜。氯化亚铜与水作用生成氧化亚铜和盐酸,氯化亚铜与氧、水作用生成碱式氯化铜和盐酸。而盐酸可与铜、氧化亚铜,碱式碳酸铜继续作用而产生碱式氯化铜。如此长期反覆作用,终会导致青铜器全部转化为碱式氯化铜而彻底粉化损坏。氯离子和水分是青铜器的破坏者,因此保存青铜器的环境需干燥,无空气污染物。

三、青铜器的修复工艺

对残损破碎的青铜器,首先要做整修复原技术处理,恢复器物整体原貌。有整形、补配、錾刻、固接、修饰等工序。

①整形。青铜器长期埋于地下或出土后流传期间,受挤压、撞击等外力的作用,而改变器物原有的外形。整形即用机械方法,使变形得以恢复。整体方法要依据青铜基体的质地、变形和腐蚀程度,而选择不同的方法。这些方法有锤打法、模压法、工具法、加温法、锯解法等。

②补配。青铜器的残缺部份,需制作与残缺件相同的配件,方能使器物整体复原。补配件的材料质地,可以用同体材料,亦可用异体材料如锡铅锑合金、合成树脂等。补配件的制作方法有:打制法、铸造法、塑造法等。

③錾刻。青铜器纹饰的种类繁多,依纹饰的制作工艺有铸造纹饰、镶嵌纹饰和雕刻纹饰之分。运用各种特殊刀具,将青铜器补配件上的纹饰雕刻出来的技艺,称之为錾刻或錾花。所錾出的纹饰,应与该器纹饰风格完全一致。錾刻方式可依其腐蚀程度不同采用先补后錾或先錾后补的工序。

(4)固接。将残破青铜器的碎片,加固链接成为整体,是复原器物的关键工序。首先将破碎残片,依其形状、纹饰、色泽、茬口,找出连接处并注明标记,以备加固连接之用。固接方法主要为焊接和粘接,对残损严重者也有用螺钉、铆钉、扒钉等机械连接方法,并与粘接配合作用。

⑤修饰。经上述工艺之后,青铜器的整体得以复原,但补配件及加固连接处与原器的外貌明显不一致,为达到外观效果的统一,使用各种颜料和粘结剂调成色料,施加于所需修饰的部位,亦称之为作旧、作锈或着色。

四、青铜器除锈去污方法

附着于青铜器的有害物质、污垢、泥土、硬结凝聚物和粉状锈要清除,覆盖青铜器纹饰和文字的锈层也要选择性去除。方法有:工具法、清洗法、超声波法、喷砂法和药物法等。

①工具法。使用各种毛刷和锤子、錾刀、雕刻刀、医用手术器械等工具,由修复技术人员直接在青铜器锈蚀处做手工操作除去锈垢。此方法简便,但不能根除有害物质,是配合其他方法的有效手段。

②清洗法。将青铜器置于装满蒸馏水的容器中进行浸洗,可清除器物表面泥污和可溶性无机盐。用冷热水反复清洗数次,直至检测清洗液中无氯离子为止。

③超声波法。依据超声波振动原理制造的医用超声波清洗器、超声波洁牙机,均适用于青铜器除锈去垢。超声波清洗去污比前者效果更佳。超声波洁牙机的换能器工作头具有强烈的振动能,当工作头与锈垢轻微接触时,就很快将锈垢清除,该方法操作简便、效率高、选择性强,由操作者自行控制清除部位和程度。

④喷砂法。利用喷砂机对青铜器覆盖层做局部除锈垢处理,此法快速高效,但操作者要技术熟练,不可将锈层全部去除。堙,风讼伏述尚效,但操作者要技术熟练,不可将锈层全部去除。町调控不同的喷砂速度、喷吵墩桠妙料。喷砂材料鹤杠柳、恢悱壳粉、玉米棒粉等。此法产生大量粉尘,可在封闭手套箱中操作或有良好的排风系统,大型文物在喷砂室内操作。

⑤药物除锈法。传统去锈方法是用乌梅或山楂为主要原料,调入其它配料,制成糊状物,粘覆于青铜器的锈垢处,经一定时间即可除锈去垢。乌梅和山楂的主要成分为柠檬酸、苹果酸、山楂酸等有机酸,为原始的化学除锈工艺。用化学试剂柠檬酸、醋酸、氢氧化铵、碱性甘油、碱性酒石酸钾钠、重铬酸钾、乙二胺四乙酸及其钠盐、六偏磷酸钠等配制的除锈液,在一定范围内可采用。也曾使用磷酸、硝酸、盐酸的稀溶液,去除青铜器锈垢。无论用任何药物除锈后,均需用蒸馏水反复冲洗,清除残留药物。

总之,健全和发展藏品保护科学技术,是文物管理事业实现科学技术现代化的重要内容,是衡量文物管理现代化水准的标志之一。

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