一件青铜阳燧的再修复

王子尧 周旋

（扬州博物馆，江苏 扬州 225000）

阳燧可看作青铜镜铸造中的衍生物，它与同时代的青铜镜在造型、质地、纹饰、打磨光洁度等方面几乎完全一致，所不同的是青铜镜的背面是平面的，而阳燧的背面是凹面状的。阳燧是古人利用凹面镜原理铸造的一种取火工具，显著特点是镜面内凹、光滑明亮，可以看作一种曲面率很大的凹面铜镜。东汉王充在《论衡·率性篇》中说：“阳燧取火于天，五月丙午日中之时，消炼五石，铸以为器，磨砺生光，仰以向日，则火来至，此真取火之道也。”北宋科学家沈括在《梦溪笔谈》中对其取火原理进行了阐述：“阳燧面洼，向日照之，光皆聚向内。离镜一二寸，光聚为一点，大如麻菽，著物则火发。”

扬州博物馆2014年征集阳燧一枚，其外凸弧面在征集入藏时已经修复，现表面有零星淡绿色锈斑，疑似有有害锈发生，故对其进行取样检测，并根据检测结果进行再修复。

1 保存现状调查

此件阳燧直径4.8厘米、高0.8厘米，呈覆盆式，燧面内凹，成圆弧形，抛光优良，光亮可鉴。根据该阳燧的整体造型等特征判断其时代应为汉代。该阳燧在征集入藏时已经过修复，但修复效果较差，现修复部位边沿已发生零星淡绿色锈斑。锈斑呈酥粉状，质地较软，用手术刀轻轻一刮便会脱落。局部锈蚀产物经肉眼观察，可辨识其自阳燧基体内部发出，去除后会在青铜器表面形成大小不一的凹坑（图1、图2）。

图1 保护修复前（凸面）

图2 保护修复前（凹面）

2 分析检测

2.1 阳燧的前处理

此阳燧前期已经过保护修复，但修复效果较差，同时，初步直观判断其表面淡绿色锈斑可能为有害锈，故决定对原修复部位进行清除，并重新进行修复处理。

去除方法：用手术刀、竹签等工具剔除原修复材料，部分较难剔除的用热吹风加热，使其软化后再行剔除，最后使用脱脂棉蘸取适量酒精擦拭清洗。

原修复材料被清除后，发现原修复部位下淡绿色锈蚀已十分严重，甚至已锈蚀穿孔（图3），对其进行保护处理与再修复迫在眉睫。

图3 修复前处理后（凸面）

2.2 超景深显微观察

利用显微系统对金属文物表面进行微观形貌观测，可以大致了解锈蚀产物的层次特点与本体表面的铜质概况，为后续的除锈、脱盐等处理步骤提供资料参考。

利用基恩士VHX－5000型超景深三维视频显微镜对锈蚀部位进行观察，其锈蚀产物自阳燧基体内发出，已将基体锈蚀出凹孔（图4）；在200倍下观察，锈蚀产物呈淡绿色、蓬松酥粉状，具有粉状锈的典型形貌特征（图5）。

图4 锈蚀产物显微照片（×50）

图5 锈蚀产物显微照片（×200）

2.3 有害锈硝酸银法检测

硝酸银滴定法能较快速且准确地表征其锈蚀产物中是否存在氯离子，是判定此锈蚀产物是否为有害锈的重要手段。

从阳燧凹面与凸面各一点分别采集少量锈蚀产物，用1∶2稀硝酸将其溶解并过滤，将滤液用1%硝酸银溶液进行滴定（图6）。结果显示，两份样品溶液均出现明显的白色絮状沉淀，再滴入稀硝酸，沉淀不溶解，表明此锈蚀产物含有氯离子，即通常所说的有害锈。

图6 硝酸银滴定结果

有害锈一般呈绿粉状，质地疏松，主要成分为锈层底部的氯化亚铜和锈层表面的碱式氯化铜，是危害青铜器安全的最大敌人。青铜文物基体受环境中的氯离子侵蚀，与潮湿空气相互作用，并伴随铜合金自身腐蚀的过程，导致淡绿色有害锈的发生。氯离子是产生有害锈的根源，氯化亚铜是有害锈形成的初始产物。这一过程不仅会腐蚀青铜器的表面，而且有可能继续向深层蔓延，导致整个器物溃烂。

2.4 X射线荧光能谱（XRF）检测

使用Thermo Niton XL3t便携式X射线荧光能谱仪对文物的金属元素组成及含量进行无损分析。测试条件：50千伏，200微安，银靶，测试模式为金属合金。

从阳燧的凸面、凹面各取两个测试点，纽部一个测试点，进行XRF检测。分析结果表明（表1）此阳燧为铜-锡-铅三元合金，即青铜质地。其平均含量为铜占58.06%、锡占34.50%、铅占4.88%，其他少量铁、镍等可能来自埋藏土壤污染。

表1 阳燧元素含量分析

《周礼·考工记》是目前我国所见年代最早的手工业文献，其中对古代铸造各种青铜器的配比有明确记载：“金有六齐……金锡半，谓之鉴燧之齐。”围绕“鉴燧之齐”，许多学者各自提出了自己的观点，对其中的“金锡半”进行了解释。战国时期人们将铜称为“金”，这里的“金”即现代的纯铜。“金锡半”如从字面讲，可以有如下两种理解：其一，“金锡半”，为铜、锡各半，即铜、锡各50%；其二，对于此句现更多释读为“金，锡半”，即金（纯铜）为一个计量单位，锡为半个计量单位，则铸造镜燧中锡的比例约为33%，此记载比例也基本符合本阳燧XRF的分析检测结果。阳燧中锡含量比例相对较高，可以使阳燧更加白亮，进而能使其获得较高的光线发射率，更容易取火引燃。

3 保护修复步骤

3.1 档案记录

在对此枚青铜阳燧进行再修复前，首先进行拍照，详细、准确地做好器物质地、来源、保存现状、病害评估、分析检测结果等资料登录工作。在修复进行过程中，详细、真实地记录各步骤使用的材料、方法及效果等。修复完成后，对所记录的文字资料与图片信息进行整理，遵照中华人民共和国文物保护行业标准《馆藏金属文物保护修复档案记录规范（WW/T0010-2008）》，形成此次修复的文物修复档案，为今后可能的再处理提供原始资料。

3.2 清理

此件阳燧在前处理时已将原修复材料去除，且其表面其他部位污染物较少，故本清理过程主要是对其锈蚀产物的清理。

经分析检测，确定其淡绿色锈蚀产物为有害锈，故必须将其完全去除洁净。首先使用50%乙醇溶液对其进行擦拭，去除表面污垢，然后使用机械法进行除锈工作。机械清洗与化学方法相比更易于控制，且不会留下化学残留物，从而更有利于文物安全。

使用手术刀、竹签等对表面锈蚀物进行清理，对局部凹坑处不易清理部位则使用洁牙仪处理。清理过程需小心仔细，避免损伤文物其他部位，直至将有害锈清除干净，露出新鲜铜质基体。

由于此阳燧有害锈较为严重，为了确保清除彻底，再采用锌粉还原法对可能残留的锈蚀产物进行转化。把锌粉放入10%的氢氧化钠溶液中，调成糊状，涂抹在器物有害锈发生部位上，观察是否有气泡反应，如果干了，则用滴管将5%的氢氧化钠滴在锌粉处。最后用无水乙醇将器物上锌粉全部清洗干净。

3.3 脱盐

氯离子的存在是影响金属文物锈蚀产物稳定性、诱发产生有害锈的最重要因素，因此，为了避免有害锈的再次发生，必须对文物进行脱盐处理。脱盐（除氯）操作要求对氯离子清除完成彻底，盐分尽可能脱离干净，从而保证处理过程中使用的材料与试剂不会对金属文物本体造成新的化学腐蚀或机械损伤，不会存留影响文物安全的化学成分。

将此阳燧置于0.2%氢氧化钠溶液中浸泡24小时，对脱盐溶液进行硝酸银滴定鉴定，未发现白色絮状沉淀，脱盐完成，用纯净水将阳燧洗至中性，烘干。

3.4 补配

使用美国普施PSI快速铜修补胶棒Faststeel对残缺部位进行补配。快速铜修补胶棒用途广泛，使用方便，固化快速，便于塑形。取适量修复胶棒反复搓捏均匀后，在缺失部位压实平整，待其完全固化后，用砂纸打磨平整，特别是应注意补配处的厚度和弧度须与原件一致（图7）。

图7 补配后

3.5 缓蚀

为了提高金属文物抵御外界不良环境因素侵蚀的能力，应对其进行缓蚀处理。苯并三氮唑（BTA）是目前使用较为广泛的一种缓蚀剂。BTA与青铜器表面铜锈中的铜离子生产一种网状结构，这种网状结构成膜覆盖于青铜器表面，会将铜锈中的氯离子封护于网点之中，从而使氯离子丧失原有的活性，降低氯离子对青铜器的腐蚀。

配制3%的BTA乙醇缓蚀溶液，将阳燧在缓蚀溶液中浸泡30秒，自然晾干后阳燧表面有部分BTA结晶出现，用棉棒蘸取无水乙醇擦拭洁净。

3.6 封护

封护即“封闭保护”，通过在文物表面涂覆天然或合成高分子材料，有助于金属文物进一步抵御外界不良环境因素侵蚀，以防止或减缓环境（介质）对文物造成损害。Paraloid B-72是被广泛应用于文物保护中的一种丙烯酸类材料，具有常温干燥、附着力强、耐候性好、透明性佳等优点，基本能保持文物原有面貌，且具备可再处理性。

配制2%的Paraloid B-72乙酸乙酯溶液作为封护剂，将阳燧在封护剂中浸泡5秒钟取出自然晾干，半小时后再浸泡5秒钟取出，自然晾干。

3.7 作色

青铜器作色是文物传统修复中一项技术性很强的工作，一般是金属文物修复的最后一道工序。一件金属文物修复，是否达到预期的效果，全在这道工序中体现出来。它的目的是使经修复的部位不露痕迹，使颜色、纹饰等与原文物和谐统一，从而达到“修旧如旧”的修复目标。

此件青铜阳燧的特点是包浆质感明显，光亮厚重，浑然天成，无其他明显锈蚀产物。根据阳燧完整部位的颜色与质感，使用虫胶漆片与矿物颜料调色，通过传统的技法对修复部位进行上色（图8、图9），以满足展览陈列的要求。

图8 保护修复后（凸面）

图9 保护修复后前（凹面）

4 结语

①本阳燧经检测其锈蚀产物为有害锈，经除锈与脱盐处理后，原有害锈病灶得以清理洁净，并消除了诱发有害锈发生的氯离子条件，有利于该文物在其适宜环境条件下长久保存。

②有害锈的形态特征是，其绿色粉末状锈蚀产物常分散或密集分布在青铜器表面上，而孔口多数被腐蚀产物覆盖，少数呈开放式；有的孔小而深，有的孔甚至使器壁穿透。“青铜病”爆发后的锈蚀产物“粉状锈”通常是从顶部覆盖的矿化物的裂缝中冒出，向四周蔓延及扩大腐蚀，以至破坏器物上的纹饰、铭文和其他考古信息，给文物安全造成极大威胁。此面青铜阳燧在进行再修复前，其绿色粉末状的锈蚀产物在文物表面也仅是点状发生，貌似不甚严重，甚至不易被发现，而将原修复部位剔除后，发现其内部锈蚀已非常严重，故有害锈发生初期具有一定的隐蔽性，需要文物保护与保管人员随时观察，及时处理。

③经分析检测，此阳燧为铜-锡-铅三元合金，即青铜质地。锡含量约为34.50%，与《周礼·考工记》中记载的对古代铸造阳燧的金属成分配比相符。

④在分析检测基础上，制定了适宜的保护修复路线，经修复后，此阳燧很好地复原了其原始的形貌，满足文物保管与展览的要求。

⑤对于此件阳燧在保管与展陈过程中推荐的温湿度环境条件为：温度15～20摄氏度，相对湿度为20%～40%，环境日温差小于2～5摄氏度，环境相对湿度日波动值小于5%。

⑥文物保护修复是一项长期而复杂的工作，不可能一劳永逸。文物本体腐蚀老化是自然规律，任何保护与干预措施只是有助于延缓其老化速度。随着时间的推移，原修复材料可能发生老化，新的文物病害可能随时发生，更优的修复材料与技术也会更新。因此，在文物保管与展陈过程中应积极关注文物的安全状态，发现问题及时处理。

①郭欢.阳燧镜[J].大观（收藏），2017（6）：119-120.

②王充.论衡全译[M].袁华忠，方家常，译注.贵阳：贵州人民出版社，1993：72.

③中国消防博物馆.阳燧——我国最早利用太阳能取火的工具[J].中国消防，2016（15）：55.

④沈凤笙.周礼·仪礼·礼记：考工记第六[M].陈戌国，点校.长沙：岳麓书社，1997：121.

⑤王健，甄刚，吴鹏.西宁博物馆汉代摇钱树的保护与修复[J].文博，2017（2）：85-89.