青銅器修復與保護綜述.doc

青銅器修復與保護綜述在數(shù)千年遺留的傳世品和出土青銅器中，有些由于外界環(huán)境的影響和自身結(jié)構(gòu)的缺陷，出現(xiàn)了不同程度的腐蝕，部分出土的青銅器甚至破爛不堪。要使這類受腐蝕的青銅器能夠長期的保存下去，關鍵在于深入分析其損害因素，采取相應保護措施，盡快對受損器物進行修復。一、青銅器銹蝕的特性青銅器一般指銅錫合金，也有部分為銅、錫、鉛合金。青銅硬度大、熔點低，便于鑄造，耐腐蝕性能好，既實用又能長久保存。因每件青銅器成分不同及所處環(huán)境不同，其腐蝕原因及產(chǎn)物也不相同。青銅器有害銹的腐蝕機理相當復雜，例如常年埋藏在地下的青銅器，接觸到相應的氣體和鹽類、水分后，發(fā)生化學反應和電化學反應，逐漸腐蝕生成銹層。銅器和氧接觸后生成氧化亞銅，進而又生成氧化銅，有些青銅器在埋入地下之前，表面已有一層氧化銅。一些青銅器在地下由于接觸到溶解有二氧化碳的地下水，便會形成堿式碳酸銅或藍銅礦。如果青銅的含錫量高，那么錫則又轉(zhuǎn)化為呈光滑的灰綠色銹氧化錫。然而氧化銅與地下鹽、酸、水、氧接觸又可以轉(zhuǎn)化為堿式氯化銅，即疏松膨脹的“粉狀銹”，氧和水仍可浸入其中，促使青銅器的腐蝕產(chǎn)物不斷的擴展和深入，直至青銅器潰爛、穿孔，被文物界稱之為“青銅病”。從青銅器的表面看似乎是鮮艷的綠色粉狀銹，其實不然，用工具輕輕剔開粉狀銹，立即看到其下是綠色的銹層，再往下是褐紅色銹層，繼續(xù)往下還是綠色銹層，最里面一層是灰白色蠟狀氯化亞銅，它有時可蝕穿青銅器壁。如果把氯化亞銅挖出來，接觸了空氣中的水和氧氣，便會繼續(xù)腐蝕青銅器，并且會感染周圍的青銅器，迅速蔓延而使青銅器毀掉。通過對青銅器基體質(zhì)地和腐蝕產(chǎn)物的分析結(jié)果，使我們對腐蝕產(chǎn)物的實質(zhì)有了明確的結(jié)論，如從感官上通常所稱的糟糠銹，經(jīng)過取樣分析得知，成分為堿式氯化銅或氯化亞銅，即通常所說的有害銹或粉狀銹。二、青銅器的保護保護腐蝕青銅器的基礎是對導致其腐蝕劣化的原因和青銅器腐蝕機理的研究?？梢钥闯觯嚆~器所處環(huán)境中，只要外界條件有利，環(huán)境中的氯離子就會對器物造成損害。對于一般青銅器的保護處理，就是對氯化亞銅進行機械和物理、化學的清除處理。為了維持古代青銅器的原貌，應具體分析每個青銅器受腐蝕損害程度的不同，有針對性的采取不同的措施。1、傳統(tǒng)去銹法（1）醋酸水溶液去銹對于銅器的底子較好，且有一定硬度，但被銹色包住器物表面的現(xiàn)狀，可使用此法。具體操作是：用70%醋酸水溶液（蒸餾水）浸泡銅器，用軟尼龍刷刷洗去銹。（2）酸梅糊去銹其操作方法是：將銹蝕的青銅器先用稀醋酸溶液浸沒除去油泥，然后再涂一層乙酸，糊上酸梅糊進行去銹。酸梅糊由酸梅500克、冰醋酸250克、硫酸銅100克組成，三者混合攪勻呈糊狀。對于那些被水浸底或器底已翹的青銅器不宜使用此方法。（3）紅果糊（山里紅）去銹以500克以上的生紅果去籽，250克上等米醋，250克冰醋酸、100克硫酸銅一起放入砂鍋中燒煮，至紅果爛透，待涼后搗成泥狀，攪拌勻即可，將其糊在器物上除銹。上述兩種果糊煮后可留住長期使用，用紅果糊去銹時間較長，但其性柔不會傷青銅器。（4）碳酸銨去銹其操作方法是：將碳酸銨砸碎后過籮，篩成粉狀，放在瓷碗里，加蒸餾水調(diào)成糊狀，然后用小竹片涂抹在銅器的銹處，最后用蒸餾水沖洗干凈。此方法要小心謹慎，否則將會使銅器損壞。（5）鹽酸去銹其操作方法是：60%鹽酸蒸餾水，多次浸泡并反復洗擦去銹，最后用蒸餾水沖洗干凈。這種方法使用的前提，要求青銅器銅質(zhì)強且機械性能好，如青銅器以糟朽，不宜使用此法。（6）硝酸去銹其操作方法是：在瓷碗內(nèi)配10%硝酸蒸餾水溶液，然后拿鑷子夾棉球蘸藥液，在銅器生銹處反復擦拭去銹，最后用蒸餾水沖洗干凈。這種方法要求銅器質(zhì)地堅硬，否則不宜使用。2、機械去銹法這種方法常用于已經(jīng)暴露在青銅器表面的粉狀銹。一般借助放大鏡或顯微鏡觀察，使用手術(shù)刀、鋼針、鏨子、錘子、鑿子、雕刻刀和多功能筆等，對所需去除銅銹部位進行仔細清理。還可以利用超聲波震動法去除青銅器上的有害銹，其最大的優(yōu)點是去除粉狀銹較徹底干凈，而且不損及其它銅銹。又有一種小型研磨去銹筆，其筆尖可更換不同型號的小砂輪，筆頭連接有蒸餾水噴管，在砂輪轉(zhuǎn)動去銹時，可不斷噴出蒸餾水，防止銹塵吸入人體造成危害。還有一種超聲波洗滌器，放入青銅器并加入70%乙醇蒸餾水溶液，利用超聲波震動洗滌去銹。機械方法不能根除有害銹，一般聯(lián)合化學試劑共同去銹，使兩者相互補充，達到理想效果。3、化學去銹法使用化學藥物配制的除銹液，清除青銅器上的腐蝕物。下面列舉的是常見的除銹液。（1）檸檬酸溶液檸檬酸屬有機弱酸，為無色晶體，易溶于水、乙醇和乙醚。5%濃度的檸檬酸蒸餾水溶液浸泡，能相當緩慢的溶解氧化銅，對金屬作用甚小，并能防止在浸泡洗刷過程中銅器受到損害。（2）倍半碳酸鈉溶液用倍半碳酸鈉溶液浸泡腐蝕青銅器，置換腐蝕層中氯化物除銹。該方法的機理是用此溶液浸泡青銅器時，有害銹氯化亞銅逐漸轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的碳酸銅。具體操作方法是：將碳酸鈉與碳酸氫鈉等摩爾數(shù)混合后，溶解于蒸餾水中，配制成5%10%的系列溶液，較常用的為5%的溶液，配制時碳酸鈉所含結(jié)晶水應考慮在內(nèi)。在擦洗過程中，青銅器上的氯離子會被轉(zhuǎn)換出來并轉(zhuǎn)入浸液中。此法雖然平穩(wěn)，但費時較長，不過對于搶救有害銹嚴重的青銅器是一種較好的方法。（3）六偏磷酸鈉溶液用六偏磷酸鈉溶液除去青銅器表面的鈣質(zhì)沉積物，一般用5%六偏磷酸鈉溶液浸泡，但速度很慢。對于鈣質(zhì)沉積物很厚的器物，用15%六偏磷酸鈉溶液浸泡，并對浸泡液進行加熱，既能增快清除的速度。（4）稀硫酸水溶液用稀硫酸水溶液可去除鎏金銅器外表的銅銹，具體操作方法是：用鑷子夾棉球蘸取5%10%的稀硫酸，在銅銹處涂敷，即有氣泡產(chǎn)生，每次涂敷面積不能超過2cm2范圍，清除完一塊，再清除一塊，待不冒氣泡時，用竹刀施加適當?shù)牧α渴顾周浀你~銹脫落，清除完銅銹后，用飽和的碳酸鈉溶液中和，最后用蒸餾水煮沸并沖洗數(shù)次。（5）電化學方法青銅器的腐蝕是一種電化學反應，因此可以利用電化學的方法使其還原。有時器物不能或沒有必要采取進行全面去銹時，只需做些局部處理就可以了。用電化學還原法進行局部去銹時，只需對青銅器做些局部處理就可以了。用電化學還原法進行局部去銹時，電解質(zhì)溶液可為10%氫氧化鈉溶液，還原金屬則用鋅粉或鋁粉。具體操作方法是：先把鋅粉或鋁粉與電解質(zhì)溶液調(diào)成糊狀，立即將糊漿敷于銅器上要除銅銹的部位，待反應結(jié)束后，立即用棉花抹去，接著用蒸餾水反復沖擦干凈，去除殘余藥劑。如果操作一次尚未達到除銹的目的，可再反復處理幾次。（6）氧化銀局部封閉法當青銅器有害銹尚未蔓延開來，僅有一些小斑時，可用氧化銀封閉處理。具體處理方法是：先用細鋼針或解剖刀將銅銹斑剔除掉，特別要把灰白色蠟狀物有害銹清除干凈，直至看到漏出新鮮的青銅色為止。清除范圍可比銹斑范圍稍大些，用丙酮溶液將洞口擦洗干凈，待干燥后把氧化銀和乙醇調(diào)成糊狀，將其塞入已清理過的孔洞中，置于潔凈潮濕的環(huán)境里放上24小時。氧化銀在潮濕的條件下，遇氯化物會形成氯化銀的棕褐色薄膜，把含有氯化亞銅的病區(qū)封閉起來。為了使氧化銀能夠形成完整的角銀薄膜，必須使它與氯化亞銅充分接觸。（7）苯駢三唑氮（BTA）苯駢三唑氮（BTA）是一種普遍采用的金屬緩蝕劑，它屬于雜環(huán)化合物，呈白色或奶白色的粉末結(jié)晶，能溶于乙醇等有機溶劑，它可與銅和銅合金形成不溶于水和許多有機溶劑的透明蓋膜，而對青銅器起到保護作用。銹蝕的青銅器經(jīng)苯駢三唑氮保護處理后，可防止氧化物、鹵素化合物和其它腐蝕性氣體的侵襲，“青銅病”即被抑制而穩(wěn)定下來。具體操作方法是：處理小件青銅器，可在減壓裝置中用3%濃度的苯駢三唑氮乙醇溶液減壓滲注，使苯駢三唑氮更深入到銹層內(nèi)部。處理一些銹蝕嚴重的青銅器時，可用30%濃度的苯駢三唑氮乙醇溶液，在60情況下減壓滲透。如果是太大件的青銅器不能減壓滲透的，可用濃度稍小的苯駢三唑氮溶液多次涂刷在銅器表面。處理后的青銅器，為了不讓藥物揮發(fā)過快（讓銅器處于藥物蒸汽中），可在器物上涂刷3%的聚乙烯醇縮丁醛乙醇溶液，使其在器物表面形成封護膜，從而達到良好效果。經(jīng)處理后的青銅器，基本上可以保持原有風貌。（8）Paraloid B-72封護Paraloid B-72是一種更為先進的金屬緩蝕劑，它是丙烯酸酯類化合物，本身透明性極好，對文物沒有損害。采用Paraloid B-72封護青銅器，操作簡單方便而且它能克服苯駢三唑氮作為金屬封護劑時產(chǎn)生的容易生化、老化和化白現(xiàn)象。目前，國際上已開始普遍使用這種金屬緩蝕材料。三、青銅器的修復青銅器修復有很久的歷史，北宋至晚清，不少青銅器是經(jīng)過修復技術(shù)加工的。青銅器的修復，其目的在于使破碎或變形的銅器通過整形、焊接（或粘接）、修補恢復其原貌，以便于科學研究和展覽陳列。對于重要青銅器，在修復之前應采樣進行金相分析和成分分析并存檔。1、變形銅器的整修方法出土的古代青銅器被不同的土質(zhì)長期侵蝕，又因墓穴的坍塌、地層的變化擠壓撞擊和人為破壞等，使得銅器產(chǎn)生不同程度的變形。在整體修復之前，先要了解銅器的原始情況，如鑄造年代、合金成分、器物造型、質(zhì)地好壞、碎塊機械強度以及殘缺的具體位置等，針對不同情況采用不同的整形方法。（1）模壓法青銅器大多是銅錫合金，無論是鑄造或是打制的銅器，多少都有些彈性。對于質(zhì)地好、銅胎薄、韌性強、腐蝕輕的銅器，可采用模壓法。用錫制成模具，共分兩塊，一塊是內(nèi)模，一塊是外模，合起為一套。把變形的銅片按照合適弧度置于模具之間，與模具形狀相對，然后將模具夾在大臺鉗口內(nèi)或液壓機上施壓，注意動作要小心緩慢。第一次的壓力可使變形的銅片大約恢復1/3，停一段時間，去掉壓力，然后檢查所恢復的變形是否正確；第二次加壓時，需時緊時松，直至銅器變形部位恢復原形。模壓后會稍有小的變形，可用錘打方法來解決。（2）錘打法這對韌性強的銅器進行矯形有良好的效果。如果銅器弧度向外擴張，可在變形部位先墊一個凹的銅砧子，再用鉛錘從內(nèi)壁輕輕錘打，使弧度逐漸向里收縮。也可用半球體的銅砧子，墊在銅器弧壁內(nèi)側(cè)上，從外面輕輕捶擊，使變形部分慢慢向外擴張而得以矯正。（3）鋸解法對于質(zhì)地較差、彈性較差、銅胎厚、損傷或腐蝕嚴重的銅器，可采用加溫矯形、鋸解分割拼接法。如圓形或橢圓形的鼎，先根據(jù)鼎口周長，求出變形前的口徑，依此在變形的口上設計鋸縫。鋸縫一般選在器壁受壓變形的那些斷口上，不要選在有銘文及紋飾的部位，尤以最短鋸縫為好。根據(jù)經(jīng)驗，應從銅器內(nèi)壁用鋼鋸鋸開一條縫，鋸縫深度約為銅器厚度的2/3，余下的1/3用臺鉗夾開，鋸下的各塊先作矯形然后再拼接。也可自制一些矯形機使用。2、青銅器的拼接方法青銅器殘片的拼接方法有焊接、銷釘和粘接，要拼接的銅片如果要去銹，進行化學保護，應在拼接開始之前進行。（1）焊接法破碎青銅器的傳統(tǒng)修復方法，多采用錫焊法，是將碎塊與碎塊之間加熱，用錫作為粘接劑，使其修復完整的一種做法，焊接前，首先對銅器做細致的觀察和了解，掌握銅器有無銘文、紋飾、嵌飾以及銹層下是否有銘文等。焊口一般選在銅器內(nèi)壁，使外表紋飾完整保存。如果器形特別，但又不得以在正面焊接，焊口必須在無紋飾處。有時為增加整體牢固強度，可采用間斷點焊或兩面焊口，大件銅器則采用連續(xù)焊口。此法對青銅器破壞較大，建議盡量少用。（2）銷釘法對于器形較大的銅器，比如青銅鼎，由于口邊寬厚、器形沉重，用膠粘接獲焊接強度不夠，可在口邊上另加銷釘。（3）鉆接和粘接法有些特殊的銅器表面上有紋飾或彩繪，不允許大面積焊接，這時可采用鉆接和粘接法。鉆接一般是對劍、刀、戈、鉞等兵器之類的器物使用，因其形體多數(shù)扁平窄長，采用鉆接方法，能增強器物的機械強度和拉力。具體操作步驟是：先將器物裂口處的銅銹處理干凈，接著在裂口兩側(cè)鉆若干小孔，用丙酮清理碴口，而后灌抹環(huán)氧樹脂，內(nèi)加扒釘固定，對準接口壓攏斷縫，待固化。粘接，指的是用環(huán)氧樹脂膠（或其它粘接劑）將殘片粘接起來。鉆接法和粘接法總是連起來共同使用，起到更加牢固的作用。鉆接和粘接法對那些已經(jīng)斷裂，但還未完全脫離的銅器更適用，他們能將那些腐蝕較嚴重的，銅胎質(zhì)薄的殘片，進行修復時又無法焊接的器件有效的連接起來。（4）補配法補配是青銅器修復工藝中的一種重要方法。銅器上常有小面積的殘缺形成空洞，需及時修補，以加強連接強度。采用鑄型補配或補錫方法，即在器物相應完整部位翻取一套模型，干后將模型預熱，用鉛錫合金熔液澆鑄出所需刻嵌配件，而鉛錫比例可按照一定標準靈活掌握，然后將配件準確焊補到器物殘缺的部位上，接口處按原貌修整好。同時還可用高分子材料補配，以環(huán)氧樹脂膠為例，它操作方便、性質(zhì)堅硬、粘接力強、抗老化性能好，它可用石膏、油泥和硅橡膠等材料作模具，復制補件灌注時，不需將模具加熱