青铜文物腐蚀与保护措施之我见
2019-06-11李楠
【摘要】随着我国经济社会的发展,青铜器的发现与保护变得尤为重要,因为青铜器对于我们进行考古研究有重要的意义,但是青铜文物有许多都已经被腐蚀了,这严重影响了文物的价值。其中青铜病是青铜文物腐蚀的主要原因,如何去除青铜病、有效地保护文物,这就需要我们采取一定的措施,本文将为我们详细解读青铜文物的腐蚀与保护措施。
【关键词】青铜文物;腐蚀;保护措施
【中图分类号】K876.3 【文献标识码】A
近些年来,我国的考古工作一直在火热开展,并且备受重视,因为考古可以揭开古代的神秘面纱,向我们展示古代人是如何生活的。在古文物的发掘中,有主要一部分都是青铜文物,它们长时间深埋于地下,历尽了风霜,所以它们的腐蚀显得非常复杂。并且,由于它们埋在地下很长时间,已经和地下环境形成了一种平衡关系,当它们被挖掘出来时,就无形当中破坏了它们的保存环境,这会使青铜文物的腐蚀进一步加深。在青铜文物的表面存在着两种腐蚀,即化学腐蚀和生物腐蚀,它们的自身材质与所处的环境与它们的腐蚀速度是相关的,所以,在青铜文物的保护中,我们一定要了解它们的腐蚀机制,这样能够更好地制定保护措施,更好地保护重要遗产[1]。
一、青铜文物
青铜器是由青铜合金制成的器具,诞生于人类文明时期的青铜时代。青铜器出现于世界各地,是世界性文明。据考察,最早的青铜器出现于6000年前的古巴比伦两河流域,中国古代的青铜器制作及其精美,有着极高的声誉和艺术价值,很好地体现了我国4000多年来优秀的技术与文化。
在中国,也就是距今5000至4000年间,历史上的尧舜禹时期,据考察发现在,那时人们已经开始冶铸青铜器,在众多青铜器当中,商和周制作的青铜器是最精美的,中国的青铜器主要指4000多年前用铜锡合制的青铜器物,简称“铜器”,包含炊器、食器、酒器、水器、乐器、车马饰、铜镜、带钩、兵器、工具和度量衡器等,如图1所示。最初的青铜器多为小型工具或饰品,在商周晚期至西周早期,我国的青铜器事业发展得最好[2]。
青铜器是我们的祖先对于人类物质文明的巨大贡献,虽然我国的青铜器相比世界其他各国出现的晚一些,但是就青铜器的使用规模、铸造工艺、造型艺术以及品种来说,是世界上其他地方无法相比拟的,这也就是为什么在这一文化领域,我们有独特的地位并引起重视的原因,青铜器在刚刚打造出来的时候,颜色是非常漂亮的,呈现黄金般的土黄色,但是由于深埋于地下多年,经过了腐蚀后,它才变为了绿色[3],如图2所示。
在商代早期的青铜器上极少有铭文的出现,以前认为个别龟形上面是有文字的,但其实不是,那仍然是纹饰而不是文字。纹饰分为两类,第一类是二里冈期变形动物纹的改进,原来粗犷的线条变得较细而密集,第二类是出现了用繁密的雷纹和排列整齐的羽状纹构成的兽面纹。在商代中期仍旧保持着不铸铭文的习惯,但是在某些器皿上可以发现是有作者本人的族氏徽记的[4]。
中国青铜器不但数量多,而且造型丰富、品种繁多,有酒器、食器、水器、乐器、兵器、农具与工具、车马器、生活用具、货币、玺印等。每一个器种在不同的时代都有独特的风采,真可谓是百花齐放、五彩缤纷,這增加了青铜器的观赏价值,但同时也增加了青铜器的鉴定难度,因为想要鉴定是有一定难度的,所以这也增加了鉴定的情趣,为青铜器更增添了一份吸引力。
青铜器属于我国珍贵文物,国家制定了一系列的政策与法规进行保护,并对其流通进行严格管制。青铜器的制作包含两个工艺法:第一个是范铸法,第二个是失蜡法。范铸法又称为模铸法,第一步为塑模,第二部为翻范,第三部为合范,第四部为浇注,第五部是打磨和整修;失蜡法是一种青铜等金属器物的精密铸造方法。还有一种一次浇铸成形的铸造方式,称为浑铸法[5]。
二、青铜器的修缮
在修复青铜器时不难发现,其修复的技术与其他金属类的文物修复有着大同小异的相似之处。但青铜器在修复中其技术相对全面。而且就我国出图的金属文物中,青铜器属于数量较多的一类,这正是证明了我国历史悠久的青铜器时代。青铜器的组成是由铜、铅、锡等一些元素按相应的比例进行熔铸,其中元素含量最多的为铜。制作完成后通体青色,因此命名为青铜器[6]。
(一)焊接技术
当我们拿到一件并不完整的青铜器时,第一步要做的事情就是焊接,将破碎的青铜器通过人工手段焊接成完整的器物,焊接技术在修复青铜器过程中起着重要的作用,它是非常重要的一个环节,并且也是修复的主要手段。在焊接时要根据青铜器不同的性质、残破以及腐蚀情况,选择不同的焊接方法,分为大焊和小焊,首先要用锉子,将焊口锉平,然后使用电烙铁将锡熔铸于青铜器当中。如图3所示。
(二)补配技术
补配是复原残缺当中重要的技术,补配就是根据器物的种类、形状、残缺部位等对其进行补充,在补配时首先要将纹饰先拓下来,然后再将纹饰补配到器形当中,最终变成一个完整的器皿。
(三)整形技
青铜器深埋于地下多年,在漫长的岁月里,会发生很多的事情,比如墓穴的坍塌和地层的变化,都会使青铜器挤压变形出现裂缝,在这个时候就需要对青铜器进行整形,青铜器整形的方法有锤打法、模压法、锯解法、加热整形及其物理整形等,至于到底选择哪一种,需要根据它的变形程度以及它的质地来选择[7]。
三、青铜文物的腐蚀
随着科学的发展,对于青铜器的腐蚀机理有着各种的理论和观点,目前较为一致的观点是,由于青铜器深埋于地下,接触到了氯化物,而氯离子的半径又很小,它能够穿过水膜与铜进行反应,生成氯化亚铜,氯化亚铜又与水反应生成氧化亚铜和盐酸,氧化亚铜遇上氧气、水和二氧化碳时可以生成碱式碳酸铜,最后氧化亚铜遇水、氧,加上盐酸又可转化为碱式氯化,这是一个复杂的过程。
青铜器受外部影响的腐蚀产物是层叠状的,这一观点已经被相关部门进行了证实,氯化亚铜的转化物是一碱式氯化铜,它的表面是疏松膨胀的,并且呈现粉状,我们俗称其为粉状锈。随着氧和水的进入,它会变成碱式氧化铜,其生成的盐酸遇到了共析组织,又使铜变成了氯化亚铜,氯化亚铜与氧气和水再次作用,就生成了反碱式氯化铜,就这样日复一日不停地循环,周而复始,致使青铜器的表面腐蚀性会不断扩大,腐蚀的面积不断伸展,以至于青铜器出现穿孔,这就是我在前面,所介绍到的青铜病。
关于青铜器的腐蚀原因,其实是众说纷纭的,时代在发展,历史在发展,科学也在发展,关于这项理论还有待人们去深入研究[8]。
四、青铜器的去锈与保护
青铜器长期深埋于地下,由于地下水与其他在自然因素以及不可抗力的影响,造成了青铜器出现不同程度与不同的颜色腐蚀现象,并形成了腐蚀覆盖层。前文已经介绍,刚做出来的青铜器呈现出的是黄金般的土黄色,而经过了这些腐蚀层的覆盖之后,它则变成了其他的颜色,例如,黑色的氧化铜、红色的氧化亚铜、靛蓝色的硫酸铜、蓝色的硫酸铜、绿色的碱式硫酸铜、白色的氯化亚铜矿、白色的氧化锡等不同色彩。有些覆盖层反而增添了青铜器的艺术效果,古色的锈层代表着青铜器的年代是久远的,代表了一段历史和一段传奇,锈层并没有改变青铜器的形态,因为它的性质是比较稳定的,不会破坏青铜器,是可以选择保留的,但是青铜器被发掘出土时,是包含着土块和锈层的,这样就无法露出它的花纹和图案,我们就必须把他的锈除去,除锈的含义就是处理氯离子,有两种方法,要么是将其移出青铜器外,要么就将它封闭在里面,隔绝氧和水,避免受外部因素的影响。在除锈过程中一定要注意正确的步骤,并且保护好其原有的形态,在有文字花纹的地方需要小心注意。一般我们常用的修复步骤为以下两类:机械修复法和化学还原法。
(一)機械法
机械法分为手工操作和机械操作,手工操作主要用于去除暴露在青铜器外面的粉状锈,可以使用很多工具,例如不锈钢针、凿子、不锈钢手术刀、洁牙机等,可以手工直接在青铜器上操作,这项工作需要很大的耐心和细心,在这过程中会发现青铜器上出现了一层薄铜,这不是真正的铜体,而是氯化铜水解的产物,这是使用钢针刺穿薄铜,确系氯化物的话可以去除,直至见到真正的铜体。机械操作:①喷砂机,这种方法可以清除青铜器表面锈迹,并且快速又方便,而且它清除的面积可大可小,可以去除一些不易去除的锈迹,例如一些不易清洗的边边角角。②激光去锈,可以有效去除孔洞上的锈迹,会使青铜器表面的温度迅速上升,能够快速有效,无污染地清除锈迹,并且做到延长青铜器寿命、保护文物的目的,但是它有一个弊端就是不适用于大面积清除。③超声波去锈,可以在很短的时间内达到长时间浸泡处理效果[9]。
(二)化学法
方法一,将青铜器置5%~10%柠檬酸、5%~10%氢氧化铵、碱性酒石酸钾钠中,然后用脱脂棉蘸除锈液,再敷于生锈的部位。
方法二,倍半碳酸钠法。也可以称其为碱浴浸泡法,所需化学制品有碳酸钠和碳酸氢钠,它们合成为碳酸氢三钠溶液,将青铜器置于百分之一或百分之五的倍半碳酸钠溶液中,最好能够对其加热,使其白天温度保持在40度左右,然后晚上能够自行冷却,随后用蒸馏水对其进行冲洗,刚开始每周都需要换一次,几周后可以半个月换一次,这项浸泡工程最少要三个月,所以它有一个非常大的缺点,就是极其费时,但是如果想要保留青铜器的铭文、花纹、和古斑等,就可以选择这种方法,但是经过观察,它的去氯效果并不是很好。
方法三,过氧化氢法。将过氧化氢视为氧化剂,这种方法不会对文物产生任何的影响,并且有着自己独特的优势,它的处理时间很短,并且除氯离子比较彻底,可以清除面积大小不同的粉状锈以及深浅不同的粉状锈,并且它的使用范围非常宽泛,处理也非常简便。
方法四,乙睛法。用50%、5%乙腈、5%乙醇加水至100%。乙晴和亚铜离子相结合,可以生成碱式氯化铜,这种方法有一定的弊端,它的效果较差,并且不能够在短时间内起作用,如果浸泡的时间较长的话,它的绿色铜锈会变成黑色,并且乙晴在蒸汽时,它有着中等程度的毒性,所以,如果想要使用这种方法浸泡的话就需要一个通风环境非常好、密闭措施也非常好的环境[10]。
五、结语
青铜器对于我们来说有着非常重大的意义,具有极高的历史价值、艺术价值和科学价值,我们可以通过青铜器来研究古代历史文明,青铜器对现代的我们来说有着重大的教育意义,更是让更多的他国友人可以深度了解我国历史文化的重要遗产,因此,在于保护与修复上我们应严格注意并小心,用合理有效的方法对青铜器进行修复,恢复其往日风貌,青铜器的修复工作,我们要格外上心,如何能够更好地进行修复,仍是我们需要认真研究的话题。
参考文献:
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[3]方柳静,闫莹,周浩,等.气候因素对青铜文物模拟材料大气腐蚀的影响[J].华东理工大学学报(自然科学版),2015(4):489-494,550.
[4]张展适,陈少华,陈障茹,等.青铜文物腐蚀过程的模拟研究[J].中国腐蚀与防护学报,2006(2):94-99.
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[9]王菊琳,吕国诚,许淳淳.青铜文物腐蚀机理研究进展[C].第八届全国考古与文物保护(化学)学术会议论文集.广州:北京化工大学,2004:97-105.
[10]陈璋如,刘月妙,范光,等.青铜文物的腐蚀研究——高放废物处置系统的人为类似物研究实例[J].原子能科学技术,2004(z1):163-169.
作者简介:李楠(1980-),女,汉族,辽宁省锦州市,馆员,大学,研究方向:历史考古。