青銅器修復(fù)與保護(hù)綜述.doc

青銅器修復(fù)與保護(hù)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(zhǎng)期的保存下去，關(guān)鍵在于深入分析其損害因素，采取相應(yīng)保護(hù)措施，盡快對(duì)受損器物進(jìn)行修復(fù)。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(diǎn)低，便于鑄造，耐腐蝕性能好，既實(shí)用又能長(zhǎng)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(jī)理相當(dāng)復(fù)雜，例如常年埋藏在地下的青銅器，接觸到相應(yīng)的氣體和鹽類、水分后，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和電化學(xué)反應(yīng)，逐漸腐蝕生成銹層。銅器和氧接觸后生成氧化亞銅，進(jìn)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(huì)形成堿式碳酸銅或藍(lán)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(kuò)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(shí)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(shí)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(huì)繼續(xù)腐蝕青銅器，并且會(huì)感染周圍的青銅器，迅速蔓延而使青銅器毀掉。通過對(duì)青銅器基體質(zhì)地和腐蝕產(chǎn)物的分析結(jié)果，使我們對(duì)腐蝕產(chǎn)物的實(shí)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(hù)保護(hù)腐蝕青銅器的基礎(chǔ)是對(duì)導(dǎo)致其腐蝕劣化的原因和青銅器腐蝕機(jī)理的研究。可以看出，青銅器所處環(huán)境中，只要外界條件有利，環(huán)境中的氯離子就會(huì)對(duì)器物造成損害。對(duì)于一般青銅器的保護(hù)處理，就是對(duì)氯化亞銅進(jìn)行機(jī)械和物理、化學(xué)的清除處理。為了維持古代青銅器的原貌，應(yīng)具體分析每個(gè)青銅器受腐蝕損害程度的不同，有針對(duì)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(duì)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(jìn)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(duì)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(zhǎng)期使用，用紅果糊去銹時(shí)間較長(zhǎng)，但其性柔不會(huì)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(jǐn)慎，否則將會(huì)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(fù)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(qiáng)且機(jī)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(fù)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(jiān)硬，否則不宜使用。2、機(jī)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(duì)所需去除銅銹部位進(jìn)行仔細(xì)清理。還可以利用超聲波震動(dòng)法去除青銅器上的有害銹，其最大的優(yōu)點(diǎn)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(hào)的小砂輪，筆頭連接有蒸餾水噴管，在砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)去銹時(shí)，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(dòng)洗滌去銹。機(jī)械方法不能根除有害銹，一般聯(lián)合化學(xué)試劑共同去銹，使兩者相互補(bǔ)充，達(dá)到理想效果。3、化學(xué)去銹法使用化學(xué)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(jī)弱酸，為無(wú)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(dāng)緩慢的溶解氧化銅，對(duì)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(jī)理是用此溶液浸泡青銅器時(shí)，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(shí)碳酸鈉所含結(jié)晶水應(yīng)考慮在內(nèi)。在擦洗過程中，青銅器上的氯離子會(huì)被轉(zhuǎn)換出來并轉(zhuǎn)入浸液中。此法雖然平穩(wěn)，但費(fèi)時(shí)較長(zhǎng)，不過對(duì)于搶救有害銹嚴(yán)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(duì)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(duì)浸泡液進(jìn)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(shí)，用竹刀施加適當(dāng)?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(xué)方法青銅器的腐蝕是一種電化學(xué)反應(yīng)，因此可以利用電化學(xué)的方法使其還原。有時(shí)器物不能或沒有必要采取進(jìn)行全面去銹時(shí)，只需做些局部處理就可以了。用電化學(xué)還原法進(jìn)行局部去銹時(shí)，只需對(duì)青銅器做些局部處理就可以了。用電化學(xué)還原法進(jìn)行局部去銹時(shí)，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(yīng)結(jié)束后，立即用棉花抹去，接著用蒸餾水反復(fù)沖擦干凈，去除殘余藥劑。如果操作一次尚未達(dá)到除銹的目的，可再反復(fù)處理幾次。（6）氧化銀局部封閉法當(dāng)青銅器有害銹尚未蔓延開來，僅有一些小斑時(shí)，可用氧化銀封閉處理。具體處理方法是：先用細(xì)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(shí)。氧化銀在潮濕的條件下，遇氯化物會(huì)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(jī)溶劑，它可與銅和銅合金形成不溶于水和許多有機(jī)溶劑的透明蓋膜，而對(duì)青銅器起到保護(hù)作用。銹蝕的青銅器經(jīng)苯駢三唑氮保護(hù)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(yán)重的青銅器時(shí)，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(hù)膜，從而達(dá)到良好效果。經(jīng)處理后的青銅器，基本上可以保持原有風(fēng)貌。（8）Paraloid B-72封護(hù)Paraloid B-72是一種更為先進(jìn)的金屬緩蝕劑，它是丙烯酸酯類化合物，本身透明性極好，對(duì)文物沒有損害。采用Paraloid B-72封護(hù)青銅器，操作簡(jiǎn)單方便而且它能克服苯駢三唑氮作為金屬封護(hù)劑時(shí)產(chǎn)生的容易生化、老化和化白現(xiàn)象。目前，國(guó)際上已開始普遍使用這種金屬緩蝕材料。三、青銅器的修復(fù)青銅器修復(fù)有很久的歷史，北宋至晚清，不少青銅器是經(jīng)過修復(fù)技術(shù)加工的。青銅器的修復(fù)，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(bǔ)恢復(fù)其原貌，以便于科學(xué)研究和展覽陳列。對(duì)于重要青銅器，在修復(fù)之前應(yīng)采樣進(jìn)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(zhǎng)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(fù)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(jī)械強(qiáng)度以及殘缺的具體位置等，針對(duì)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(wú)論是鑄造或是打制的銅器，多少都有些彈性。對(duì)于質(zhì)地好、銅胎薄、韌性強(qiáng)、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(duì)，然后將模具夾在大臺(tái)鉗口內(nèi)或液壓機(jī)上施壓，注意動(dòng)作要小心緩慢。第一次的壓力可使變形的銅片大約恢復(fù)1/3，停一段時(shí)間，去掉壓力，然后檢查所恢復(fù)的變形是否正確；第二次加壓時(shí)，需時(shí)緊時(shí)松，直至銅器變形部位恢復(fù)原形。模壓后會(huì)稍有小的變形，可用錘打方法來解決。（2）錘打法這對(duì)韌性強(qiáng)的銅器進(jìn)行矯形有良好的效果。如果銅器弧度向外擴(kuò)張，可在變形部位先墊一個(gè)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(kuò)張而得以矯正。（3）鋸解法對(duì)于質(zhì)地較差、彈性較差、銅胎厚、損傷或腐蝕嚴(yán)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(zhǎng)，求出變形前的口徑，依此在變形的口上設(shè)計(jì)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(yàn)，應(yīng)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(tái)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(jī)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(jìn)行化學(xué)保護(hù)，應(yīng)在拼接開始之前進(jìn)行。（1）焊接法破碎青銅器的傳統(tǒng)修復(fù)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(fù)完整的一種做法，焊接前，首先對(duì)銅器做細(xì)致的觀察和了解，掌握銅器有無(wú)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(wú)紋飾處。有時(shí)為增加整體牢固強(qiáng)度，可采用間斷點(diǎn)焊或兩面焊口，大件銅器則采用連續(xù)焊口。此法對(duì)青銅器破壞較大，建議盡量少用。（2）銷釘法對(duì)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(qiáng)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(shí)可采用鉆接和粘接法。鉆接一般是對(duì)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(zhǎng)，采用鉆接方法，能增強(qiáng)器物的機(jī)械強(qiáng)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(duì)準(zhǔn)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(duì)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(yán)重的，銅胎質(zhì)薄的殘片，進(jìn)行修復(fù)時(shí)又無(wú)法焊接的器件有效的連接起來。（4）補(bǔ)配法補(bǔ)配是青銅器修復(fù)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(shí)修補(bǔ)，以加強(qiáng)連接強(qiáng)度。采用鑄型補(bǔ)配或補(bǔ)錫方法，即在器物相應(yīng)完整部位翻取一套模型，干后將模型預(yù)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(biāo)準(zhǔn)靈活掌握，然后將配件準(zhǔn)確焊補(bǔ)到器物殘缺的部位上，接口處按原貌修整好。同時(shí)還可用高分子材料補(bǔ)配，以環(huán)氧樹脂膠為例，它操作方便、性質(zhì)堅(jiān)硬、粘接力強(qiáng)、抗老化性能好，它可用石膏、油泥和硅橡膠等材料作模具，復(fù)制補(bǔ)件灌注時(shí)，不需將模具加熱