浅谈室外铁质文物的保护修复方法——以晋祠对越牌坊前雄狮保护修复为例

□　李小波

浅谈室外铁质文物的保护修复方法
——以晋祠对越牌坊前雄狮保护修复为例

□李小波

室外铁质文物具有很高的历史、艺术、科学价值，深受国内外学者及观众喜爱，然而其安全保存及保护修复却是考验文物保护工作者的一个难题。本文通过对晋祠对越牌坊前雄狮保护修复，在室外铁质文物残缺补配，封护材料的选择等方面提出了一些合理的操作意见。

铁质文物病害调查检测补配封护

晋祠博物馆是中国现存最早的皇家园林，晋国的宗祠，是中国古代建筑艺术的集约载体，国内宋、元、明、清至民国本体建筑类型序列完整的孤例，附属彩塑壁画、碑碣、铁人均为国宝。其中以金人台的四尊铁人为代表的大型铁质文物闻名遐迩，为研究我国古代铁器的科技生产、文化艺术及社会生活发展提供了重要的实物资料。这些珍贵铁器，虽然历代都有保护修复，但由于保护方法的不科学，尤其是以前的保护修复中大量使用水泥等碱性物质，对暴露于室外的铁质文物造成巨大的锈蚀毁坏。接触水泥材料的铁质部分出现了胎体内部向外锈蚀酥解的现象，影响了这批铁质文物的保存及陈列展示效果。

2015年，笔者有幸参与了这批铁器的保护修复工作。在修复的这批铁器中，对越牌坊前雄狮的病害最具有代表性，涵盖了全面腐蚀、表面硬结物、层状堆积及剥离、点腐蚀、裂隙、残缺等多种铁质文物常见病害，故本文首先叙述一下此件器物的保护修复过程，然后，结合此过程，谈谈在室外铁质文物保护修复时的一些个人见解。

一、病害调查

（一）保存现状及病害

1.锈蚀病害：通体氧化成黑褐色，局部如颈下、与水泥补配物接触处等锈蚀较为疏松，呈层状堆积在器表。

2.缺损病害：头顶及腿部有4处水泥补配物，多处残缺（图一），面积分别为头顶35cm×50cm、右腿 20cm×19cm、左腿 5cm×3cm、头顶鬃毛部2.5cm×4cm。鬃毛部裂隙：垂直 30cm，水平30cm。

（二）检测分析

1.基体成分检测：

经便携式X射线荧光合金分析仪（XRF）于铁狮铃铛表面光滑处检测，铁质主要成分为：Fe∶96.869，Co∶1.497，Ti∶0.280，Cu∶0.230。

2.拉曼检测：

仪器型号：法国HoRIBA公司XpLORA显微拉曼仪，配备三个激光器：532nm，633nm，785nm；检测条件：50×物镜；光栅1200，采用5×10秒扫描频次。

样品制备方法：挑取样品粉末，置于载玻片上，乙醇溶液分散，待测。

检测部位及结果：

结论：所检测的两处均无有害锈。

3.硝酸银滴定：

图一　器物修复前现状照片

在铁狮表面锈蚀处提取的样品，经硝酸银滴定法检测发现检测处有氯离子（见图四）。

样品名称　采样位置　性状描述　检测条件　检测结果铁狮纹饰上锈蚀　红褐色锈蚀　532nm；5s×10　针铁矿（alpha-FeOOH）见图二铁狮铁狮前足锈蚀　黑色块状锈蚀　532nm；5s×10　针铁矿（alpha-FeOOH）见图三

图二　铁狮纹饰上的锈蚀检测

图三　铁狮前足锈蚀检测

4.金相分析：

取样位置　组织结构　结论腿部残缺处白色为渗碳体，黑色为莱氏体，过共晶铸铁。

图四　硝酸银滴定法

二、保护修复技术路线

根据以上的病害调查、仪器检测，确定了器物的保护修复技术路线如下：

三、保护修复实施

1.清理器体污染物

首先，用手术刀、铜丝刷及毛刷清理掉器表附着的积尘、钙质结垢等污染物。同时用钩针等工具清理出器体内游客填充的塑料袋、烟头等垃圾。

其次，用去离子水与无水乙醇1∶1混合溶液对器表进行整体清洗，以去除游客抚摸、倚靠所产生的油脂、汗液等污染物，清洗工具为喷壶，方法为边喷洒边用毛巾擦洗。

2.去锈及清理历史修复痕迹

使用的各种机械有牙科钻机、小型电钻、手术刀、各种钢丝、铜丝及鬃毛刷、各种刻刀及刮刀、各号砂纸、酒精灯、红外灯、热风枪、钢锉及木挫、超声波洁牙机等。

用牙科钻、超声波洁牙机、刻刀及各种刷子对铁狮头部与右腿部等部位的水泥补配物进行去除，去除时遵照循序渐进的原则进行。首先，用电钻在水泥补配物上钻出若干间隔很小的孔洞，然后，用刻刀、錾子等轻敲孔洞与孔洞间残留的水泥。整层去除干净后按照以上程序继续向下去除。操作过程中要把握好力度，防止震动使裂纹加大。补配物去除干净后，对器物内部的尘土及木质支撑物、砖头进行清除，对器内壁疏松锈蚀进行去除。

去锈主要是去除器表局部的浮锈，使用的工具为刻刀、手术刀、超声波洁牙机及各种刷子，该器物局部锈蚀较为致密，需要机械法、化学法相结合进行。化学法使用的试剂为5%草酸水溶液，方法为用5%草酸水溶液+脱脂棉涂敷需去锈部位，每次贴敷时间为1小时，贴敷次数为3次。贴敷物去除后用去离子水刷洗贴敷部位，以去除软化锈蚀及试剂残留（图五）。

3.脱盐

脱盐采用涂敷脱盐法，分为以下4个步骤：

（1）复配纸浆：将吸水性较好的生宣纸撕成碎块，浸入一定体积去离子水中，水量的多少以浸没纸张为宜。将去离子水用0.2%的NaOH溶液调节PH至9左右，加热搅拌使其成为均匀细腻的糊状纸浆，然后按照比例将膨胀土：面粉：宣纸=2∶1∶1进行调和，调和结束后即可进行涂敷。

（2）涂敷：将复配纸浆用刷子等均匀地涂敷到需要处理的器物表面，然后用保鲜膜等进行密封，防止其挥发太快。

（3）检测：每次更换涂敷物时可以用硝酸银滴定法检测旧的涂敷物中氯离子的含量，以确定脱盐效果，直至达到脱盐要求为止。

（4）脱盐结束后，用去离子水对整个器物进行清洗，以去除脱盐材料在器表的残留。

4.缓蚀

器物表面清洁后，趁湿用3%单宁酸（与80%-85%的磷酸混合）溶液连续刷涂四次，充分干燥后，用钢丝刷除去疏松铁锈，重复涂刷操作，之后用硬毛刷蘸取未加磷酸的单宁酸溶液再重复涂刷四次。

5.基体加固

加固：铁狮头部、腿部等缺失部位原水泥补配处四周内侧胎体受腐蚀较为严重，需进行渗透加固处理，方法是采用脱脂棉浸蘸5%聚乙烯醇缩丁醛溶液常压加固，脱脂棉浸蘸5%聚乙烯醇缩丁醛溶液敷于酥松的胎体上，用保鲜膜进行密封防止药液挥发过快，经过3次更换药液后，达到了预期的加固效果。

6.残缺处补配

对于器身的多处残缺，使用了两种方法和材料进行补配。对于面积较大的残缺如头部、腿部的残缺，采用相同成分的补铸块进行补配；对于面积较小的残缺，使用速成钢进行补配。

（1）面积较大部位的补配：

A缺失处形状确定：

图五　文物局部去锈前后对比

首先，通过查阅《太原县志》、《晋祠志》等相关资料，未能找出此狮缺失前的资料。故只好通过查阅明代同时期其他铁狮的资料及图片，走访调查太原周边同时期铁狮，掌握了此狮的造型特点。此狮头部有部分缺失，但狮子未缺失部分有较为明显的时代铸造特点，如狮子头部刻画较为精细，鼻根短而深陷，额与脸部多疙瘩，毛发呈重叠疙瘩状，手法精细，体型较为壮硕，腿部肌肉丰满，尾巴紧贴在身后，态势正直。这些特点表现出狮子造型拙雅，动态多变的艺术感。这与文献中记述的明代狮子的造型特点基本吻合。而这一时代的狮子头部眼睛较大，眉毛较粗，双耳小且紧抿于脑后。头部缺失处补配图案正是依据此特点所设计，设计方案如图七红线所示。腿部缺失补配效果根据明代狮子造像肌肉丰满这一特点，以及未缺失部分的弧度延伸，对缺失处线条轮廓进行补配方案设计。

B缺失处模型塑造：

缺失处形状设计完成后，经过专家论证通过。接下来用牙科石膏对缺失处模型进行了塑造。

C铸造：

翻制模具，制作蜡型，熔炼相同材质铸铁铸造缺失部件。

D拼对粘接；

铸造出的缺失部件经打磨拼对，保证与原缺失处拼接协调一致，用环氧树脂胶进行粘接；鬃毛部的裂隙同样使用液体环氧树脂胶进行灌注粘接。

粘接凝固后对表面进行修整，达到整体协调。

（2）面积较小部位的补配：

采用美国普施公司生产速成钢进行补配。补配前应首先将缺失处断面上的浮锈清理干净，揉制时应掺入矿物颜料使其色泽与器物一致。

7.封护

铁狮长期展示在室外，我们选择耐老化性较好的3%氟碳作为底层封护剂，憎水性较好的1. 5%氟硅溶液作为表层封护剂。两种材料的特性相互结合，可以很好的隔绝文物与外界的水汽接触，达到封护的最佳效果。

经过以上的保护修复，文物的病害得到了消除，展示效果得到了提升（图六、图七）。

四、小　结

1.室外铁质文物保护修复方案的制定一定要科学合理，在病害调查、检测及修复实验的基础上制定修复计划，而非简单的修修补补。如本文中铁狮缺失处原使用水泥混合物等进行了修补，当时似乎防止了雨雪灰尘等自然力量的侵蚀，殊不知这些材料本身对文物本体就有很强的腐蚀作用，结果随着时间推移，补配处四周的基体遭到了一定程度的破坏。不仅没有达到保护作用，而且适得其反。

图六　保护修复前

图七　保护修复后

2.室外铁质文物在保护修复方案的制定上要充分考虑器物的保存展示环境，根据环境特点制定灵活有效的修复方法。以上文中的铁狮为例，若保存在室内或没有露天展示，则根据最小干预的原则，缺失处就不需要进行补配。但若放置在露天接触风雨阳光的地方，且暂时不可能为了保护的需要转移到其他地方，那么就要在清除原不当修复的前提下，对其用适当的材料进行修补。而且，在封护材料的选择上也要更具有耐老化、防水憎水性。

3.仪器的检测分析要有针对性，且在可能的情况下，最好几种仪器或方法相互印证。如本件文物在有害锈的检测时由于取样部位不同等原因，拉曼并未检测出有害物质的存在，但硝酸银滴定时检测出了氯离子。

4.铁质文物特别是放置于室外的铁质文物由于自身的材质特殊性，极易遭到腐蚀破坏，所以保护修复的完成并不意味着可以一劳永逸。需要定期进行保养维护。

1.王轶鸿《石狮在山西的产生及演变》，《文物世界》2013年03期。

2.黄怡《中国传统狮子纹样》，《现代装饰》2000年第3期。

3.国家文物局博物馆与社会文物司主编《博物馆铁质文物保护技术手册》，文物出版社，2011年。

（作者工作单位：山西博物院）