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澳门威利斯人708567青铜器完全腐蚀,长治分水岭

2019-12-30 05:08

问:青铜器完全腐蚀,如何修复?

长治分水岭墓群位于山西省长治市城区的角沿村石子河畔,地处上党盆地,历史上称之为上党。1954年至1972年,山西省文物管理委员会与长治市博物馆等单位为配合基本建设,在分水岭墓地先后进行了多次钻探和发掘,共钻探发现墓葬600座,选择性发掘了其中270余座。这些墓葬主要为东周墓,时代从春秋中期一直延续到战国中、晚期。该墓地约有93座墓葬出土铜器,主要包括容器、兵器、乐器、车马器、杂器等5类,约有57种器类,共1985件。长治分水岭的墓地反映着春秋至战国时期,长治地区赤狄家族墓地的变化以及墓葬制度的延续,表现了这个家族的由盛变衰的过程。不同文化类型器物的在同一墓葬群中的并存,还反映了上党地区在春秋和战国时期的民族大融合,是一处研究古代上党地区经济、文化、科技等诸多领域的重要实物史料。

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    山西博物院文物保护中心对分水岭出土青铜器进行检查发现,这批青铜器存在五个方面的病害:一是裂隙、断裂,残缺,变形;二是基体矿化严重,局部体积膨胀,表面粘连铁锈;三是表面有土垢、钙质结垢及各种颜色的锈蚀;四是铭文及纹饰被锈蚀覆盖,掩盖了文物信息并影响了其观赏价值;五是部分器物出现了有害锈,且有蔓延趋势。

现阶段的青铜器保护修复工作分为八个步骤:

材质、工艺分析及病害评估

1.清洗

    利用X射线荧光合金分析仪,对部分青铜器基体的成分检测,可以确定其合金类型和合金元素特征,了解其制作工艺合金的配比,并且对于保护修复过程中的补配环节给予科学的指导。从XRF分析结果,可以明显看出分水岭墓出土青铜器以锡铅青铜为主。

利用各种机械或化学方法对青铜器表面污染物、有害的锈蚀和其它结构层遵循最小干预的原则,进行清洗。

    此次保护修复的长治分水岭战国青铜器,其基体材料与周围介质(土壤矿物、石英颗粒以及相关的埋藏物质和有机物残留)发生化学、电化学反应或者生物作用而受到腐蚀破坏。青铜的腐蚀情况比较复杂,同一件器物上的不同部位由于埋藏环境的不同,导致其腐蚀矿化程度不同。通过X射线成像检测结果发现,这批长治分水岭青铜器中出现多种情况的腐蚀,主要有基体不均匀腐蚀矿化、缝隙腐蚀和暗裂纹等。

2.渗透加固

    如三钮鼎器盖的X射线影像明显发现,除去三个最暗的是钮影,鼎盖整体上呈现出弥散的亮区和略暗的暗区。暗区说明基体的腐蚀矿化程度相对较低,而亮区说明腐蚀略严重,基体呈现不均匀腐蚀矿化。

因为湖南土壤湿度大、酸性强,考古出土的青铜器一般都矿化比较严重,所以需要对器身进行渗透加固。我们目前选用德国环氧树脂做加固剂,在其流动性最好的时段均匀涂刷在器物表面,然后用热风枪低温来回扫动加热,使其渗透效果更佳,待充分渗透后,用蘸有少量无水乙醇的脱脂棉将器物表层多余的环氧树脂擦拭干净。

    在青铜器物上,有些暗裂隙因为裂隙细小所以难以发现,而有些则是因为被锈蚀、浮土等遮盖,所以无法直接观察到。

3.拼对和粘接

    利用偏光显微镜(BX51P型,Olympus)对青铜器上的锈蚀物进行观察,拍摄单偏光和正交偏光下的显微图像,并实时观察记录镜下现象。根据锈蚀产物在单偏光和正交偏光下的特征,可以明显得出,这批青铜器上绿色锈蚀物最多,且主要为孔雀石,部分锈蚀物为氯铜矿。少量青铜器上出现蓝色锈蚀物,分析结果显示其为蓝铜矿。另有青铜器上出现红色锈蚀物,经分析得出其为赤铜矿。青铜器上锈蚀产物的分析结果可为后期的保护修复工作提供指导作用。

破碎、断裂的器物通常需要进行拼对粘接,依据表面纹饰、铜绿颜色或器物厚度、茬口形状从而找出正确的组装顺序和粘接位置,看是否有缺损或遗失的残片,先进行试拼接,成功后再用环氧树脂粘定。

保护与修复

4.补缺修整

    在对长治分水岭出土青铜器的材质及病害分析的基础上,根据青铜器普遍存在的问题,山西博物院文物保护中心对这批青铜器进行清洗、除锈,针对断裂、变形器物进行矫形、粘接、焊接,最后进行做旧与封护,在保护修复过程中,力求遵循文物保护修复的基本原则。

选用德国环氧树脂+矿物颜料+填料搅拌均匀,待干湿度适中时填于残缺部位,凝固后用打磨机对表面多余的树脂进行打磨修型,接近器物表面时换用不同粗细的砂纸继续进行塑型及抛光处理。

    1.清洗及除锈

5.封护

    长治分水岭墓出土青铜器表面的污染物类型多样,本次修复根据器物上污染物类型的不同,选择不同的清洗方法,主要有以下三种方法:

封护是给器物创建一个连续的膜,让其与外界环境之间形成一种平衡,用以阻止因空气中的湿度及各种污染物给修复好的青铜器带来新的腐蚀与危害,是一种保护屏障,通常用B72做封护剂。

    (1)器表土垢等污染物的清洗

6.作色

    通过观察分析,发现这批青铜器表面存在土垢、疏松锈蚀物、可溶盐、原修复处理过程中残留的化学试剂等污染物,本次保护修复中选择去离子水进行清洗,必要时可加入少量六偏磷酸钠。在清洗工作进行前,对器物进行详细观察,以确定其腐蚀程度、有无特殊的表面处理工艺、使用痕迹、织物残留痕迹等信息,根据观察结果判断是否可以进行清洗。对过于脆弱或有特殊文化信息的器物不进行清洗或进行局部清洗。

选择与器物本体颜色匹配的矿物颜料色粉,对补缺部位进行颜色处理,使其基本与原器物颜色一致,过渡自然,无突兀。

    (2)钙质结垢等表面硬结物及层状堆积锈蚀的去除

7.预防性保护

    青铜器在长期的埋藏过程中必然受到土壤、地下水等外界环境的侵蚀,表面形成各种锈蚀物,这些锈蚀物掩盖了器物的铭文或纹饰,且不利于文物的长期保存。针对这类文物,本次修复中选用物理法与化学法相结合的办法去除。

将修复后的文物放置于室内温湿度控制在20±5℃,日波动范围小于5℃,相对湿度为45%±5%,日波动范围小于5%的环境中才能使其更稳定,寿命更长久。

    首先,对于器物表面较疏松的附着物与锈蚀,采用机械法进行去除。手工工具除锈具有操作简单,可控性强,去锈程度易于掌握等优点,但是对于大面积的锈蚀清除耗时太长,需要结合其他方法进行操作。

8.修复档案编写

    其次,对于较致密的锈蚀,采用5%EDTA二钠盐水溶液,用脱脂棉蘸取溶液敷于锈蚀部位。贴敷部位用保鲜膜包裹,防止溶液过快挥发。因EDTA二钠盐对铜器基体有一定的腐蚀,故每次处理的时间不宜太长。处理后立即用去离子水反复清洗器物,以防止EDTA二钠盐残留。

将整个修复过程详细记录,及时拍摄工作照,编写包括修复者、修复前后照片、修复中用材工艺流程等所有记录的修复档案。

    最后,对于特别致密的掩盖了纹饰等重要信息的锈蚀,用超声波洁牙机进行清除,洁牙头较小的工作端部对于清洗去除纹饰、铭文等精细部位的锈蚀效果良好。

单从传统的角度来看,这八个我们使用了两年的修复流程,是一套完整且成熟的体系,但新时代下的文物保护与修复,当要注入新鲜血液,让传统技艺与现代科技相结合,立足文物本身,探寻新途径,做到文物为体,科技为用。就此而言,我们的工作确实有些许不足之处。

    (3)有害锈的去除

首先,前期对文物的认识不足,分为两个方面:一方面是背景信息,拿到一件文物时,不能着急动手,先要仔细观察,弄清文物是什么时代的,这个时代的器物铸造工艺是怎样的,从器物上能否找到铸造痕迹,同时查阅发掘报告,了解文物出土背景,准确评估文物价值,做到心中有数。然而我们往往都忽略了这一过程,导致大量有价值的信息流失,不能为我所用。

    长治分水岭出土青铜器中存在有害锈器物,经检测发现部分青铜器上粉状锈处氯离子含量较大,而且器体其他部位均含有程度不同的氯离子,修复中选择用倍半碳酸钠浸泡对青铜器进行脱氯,可置换青铜器腐蚀层中的氯化物。在最后一次浸泡完成后,用大量的去离子水冲洗器物,以清除试剂残留。

第二方面是分析检测,包括荧光光谱分析、X射线探伤、超景深显微分析等在内的科技的应用,是我们全方位了解文物保存现状的重要手段,也是我们更好保护修复文物的前提。有了这些认识,在清理和修复过程中,我们才有谱,才知道哪些是污染物该清掉,哪些历史信息该保留;哪些是残缺该修复,哪些是铸造缺陷不该修,真正做到最小干预,修旧如旧。没有科学分析检测支撑的修复是盲目的,这是我们的短板所在。

    在对青铜器进行浸泡脱氯后,利用BTA(水溶性苯并三氮唑)进行缓蚀处理。BTA能与青铜器表面铜锈中的铜离子生成网状络合物保护膜,成膜覆盖于青铜器表面,有效阻止器物的进一步腐蚀。

其次,材料工艺的单一性。修复过程中,可用的材料是多种多样的,要依据器物的具体实际来选择,每件文物残损程度跟保存状况可能都不一样,同一种试剂,适合这件器物的不一定适合那件,所以修复人员要多做实验,勤于思考,多总结,灵活应用,给文物以最适合的工艺和材料。从加固、缓蚀、封护到配补、全色,我们现阶段使用的修复材料都过于单一,在“可逆”原则的基础上,其实有很多可选择性。

    2.断裂、变形器物的矫形、粘接与焊接

再次,修复后的管控不到位。按照标准,在花费大量的人力、物力对文物进行修复保护处理后,应该创造一个良好的保护环境,以利于文物的长久保存保养,巩固保护修复的效果。温湿度是青铜文物保存环境中的两项重要质量指标,它们既有其独立的影响又有相互关联所起的复合影响。青铜器保存要求室内控制温湿度在20±2℃,温度日波动范围小于5℃,相对湿度为40%±5%,相对湿度日波动范围小于5%的稳定环境中。避免氧化性气体与文物的接触,控制达到无氯环境。在宏观环境难以控制的条件下,通过人为的控制措施,制造一个小环境来保证文物的相对安全,最大限度地降低环境因素对青铜器造成的伤害。修复人员要定期对修复完成的器物进行巡检查看,一次修复,终身负责,发现问题及时处理。

    (1)矫形

青铜器修复是一项融合多学科的技艺,湖南因其土壤和气候的独特性,出土器物通常矿化严重,不同于北方和邻省各地区,故而要求修复工作者不仅了解共通的工艺流程,还要针对器物实际,匹配独特的方法和最佳材料,所以我们在提高自身技艺同时,又不能满足于提高自身技艺,还要多学习,多交流,及时掌握行业动态。在修复过程中,细致观察,用心思考,增强研究能力,做一个综合型的修复师。

    青铜器在整形之前首先要检查其金属性质(金属性、强度、弹性、塑性、厚度等)是否适合进行矫形。较简易的办法是在断裂处的断面上用手术刀清理,若呈现铜的金属光泽,说明基体还具有较高的金属性,适宜于进行矫形;如果没有金属光泽,说明器物已矿化,矫形时需谨慎操作或不进行矫形。整形较常使用的方法有锤击法、扭压法、撬压法、锯解法等,根据这批变形器物的实际情况,实施矫形时通过自制铅锤、铅砧等工具,采用撬压法、锤击法、顶撑法、加温法等多种方法,灵活运用各种方法、技巧,充分利用身边的工具、材料,使变形部位形状恢复。

在我国青铜器修复有着悠久的历史,在过去由于收藏和古玩生意的需要,传统的修复技术主要包括:青铜器整形、去锈、补配、花纹的鏨刻、焊接、粘接、作锈。随着科技的发展,相关的文物保护保存的法律法规的不断出台,以及世界文物保护领域相关的保护准则、宪章和公约的发布,传统的修复技术正在逐渐地发展而为现代青铜修复技术。

    (2)粘接与焊接

无论采用那种方法,重要的是:去锈要保持文物原貌,不能文物本体造成损伤。如果铜器锈始中含有氯离子,一般认为是感染了有害锈。由于锈体呈现粉末状,故称之为“粉状锈”。对这种器物,一定要去除器物本体及锈体中的氯离子。进行除氯操作,要求除氯一定要完全,确保使用的方法和试剂不会对青铜器本体造成化学腐蚀、机械损伤,不留存对文物有影相的化学成分。

    为了减少传统锡焊焊接时对器物的打磨破坏,文物断裂处原则上不进行焊接,但若断裂处正好处于器物的受力部位,为了增加修复后断裂处的牢固性,对断裂处进行点焊,即在适当的部位锉出若干点状焊口进行焊接,焊接处埋设铜芯。对于焊点以外的断裂,在焊接完成后进行粘接。对于裂隙较长或器壁较厚器物,在粘接时在适当部位添加铜芯或铜铆钉,以加强粘接强度。

青铜器还有一种有害锈称为青铜病,其腐蚀物主要为绿色的氯化铜,亮绿色或蜡白色的氯化亚铜,这些不稳定的粉状锈均为有害物。青铜病有害锈蚀物的检测用刻刀将粉末取样,浸泡于去氯离子水中(纯净水),待氯离子析出,用试管测水样,然后 在水样内滴入稀释的硝酸,pH试纸测试酸化后的水样呈酸性,再滴入配置好的硝酸银容积(每100ml去离子水中溶解1.7g硝酸银),观察水样中是否有乳白色絮状悬浮物,如有说明此为青铜病。有关青铜病的治疗方法之前的文章里已有说明。

    对于破碎成几十块甚至上百块的器物,在拼对、粘接或焊接时应当注意首先要确定一个基准点,一般多选择一块较大的残片作为基准点。有了基准点后,以后的工作都围绕这个基准点依次展开。

青铜器表面锈蚀一般有机械方法和化学方法清除。传统机械去锈采用刻刀、手术刀、小锤等工具。现代机械去锈主要采用激光清洁器、超声波洁牙机或吊磨钻、喷砂机等电动工具。

    3.断裂粘接处、缺失补配处作旧与封护

现代化学方法去锈方法较多,没有把握的话应请专业人员去操作。一般是将相应的药液渗入药棉,贴敷在锈蚀面,保持湿度,并随时用镊子翻开药棉,观察锈蚀物软化的情况。也可用塑泥将局部围筑。药液浸泡的方法软化锈层后,再用竹签剔除去锈。凡化学药液处理过的器物应立即用蒸馏水反复浸泡清洗残留药液。

    对已粘接、焊接与补配完成部位要进行作色处理,使其与周边器体的衔接浑然一体,以使修复后的器物有良好的展示效果。

化学去锈的方法有:

    根据此批器物的保存展示环境及器物自身腐蚀情况,选用ParaloidB72树脂作为封护剂。ParaloidB72树脂是目前文物保护中使用最多的一种丙烯酸树脂,其无色透明,常温固化迅速,使用操作较为方便。

1:15%六偏磷酸钠水溶液可以去除铜器上的石灰石、坚硬的泥沙。

    如今,这批青铜器通过精心修复后基本上恢复了原状,充分展现了文物的科学、历史和艺术价值,达到了预期的效果。

2:酒石酸钾钠15g、氢氧化钠5g、去离子水1000ml,再加5%过氧化氢,约40分钟以上可以软化硬壳层,去除硬锈层。

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3:10%硫酸稀释液加10g重铬酸钾去除氧化亚铜,10%的六次甲基四胺溶液,3%硝酸、5%草酸或醋酸与去离子水稀释液均可去除质地坚硬的铜锈层。

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4:氨软膏法,将0.1g医用软皂造1L水中煮化,加入0.4g硝酸钠与0.65g硼砂,混合后煮沸,放置温热时加0.2%氢氧化铵,搅拌均匀后冷却放置。用时加同量的温水稀释,涂在锈层上,将其罩在玻璃器皿内观察变化,软膏发蓝变绿开始反应,一天可以换一次软膏,锈层软化后用蒸馏水浸泡洗净。

    (来源:《中国文物报》2016年11月11日第7版)

青铜器的缓蚀封护处理是青铜器保护修复的最后一道工序,也是保护没有锈蚀的青铜器重要的一步。具体方法是在排风厨内将器物浸泡入5%苯并三氮唑/乙醇溶液中,温度保持在60°C左右,约8小时候取出,拭去表面多余药液然后封护。封护用小羊板笔蘸甲基丙烯酸甲酯涂刷,甲基丙烯酸甲酯溶于二甲苯中,2%的苯并三氮唑和适量微晶石蜡。当前,金属器的封护多采用2%的ParaloidB72丙酮溶液保护。

需要专业机构进行评估,经过严密的检测,制定详细的维护方案,可能耗时比较长,但是对东西是一次重生。喜采纳。

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