(完整版)青铜器修复与保护综述
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青铜器修复与保护综述
在数千年遗留的传世品和出土青铜器中,有些由于外界环境的影响和自身结构的缺陷,出现了不同程度的腐蚀,部分出土的青铜器甚至破烂不堪。要使这类受腐蚀的青铜器能够长期的保存下去,关键在于深入分析其损害因素,采取相应保护措施,尽快对受损器物进行修复。
一、青铜器锈蚀的特性
青铜器一般指铜锡合金,也有部分为铜、锡、铅合金。青铜硬度大、熔点低,便于铸造,耐腐蚀性能好,既实用又能长久保存。因每件青铜器成分不同及所处环境不同,其腐蚀原因及产物也不相同。青铜器有害锈的腐蚀机理相当复杂,例如常年埋藏在地下的青铜器,接触到相应的气体和盐类、水分后,发生化学反应和电化学反应,逐渐腐蚀生成锈层。铜器和氧接触后生成氧化亚铜,进而又生成氧化铜,有些青铜器在埋入地下之前,表面已有一层氧化铜。一些青铜器在地下由于接触到溶解有二氧化碳的地下水,便会形成碱式碳酸铜或蓝铜矿。如果青铜的含锡量高,那么锡则又转化为呈光滑的灰绿色锈氧化锡。然而氧化铜与地下盐、酸、水、氧接触又可以转化为碱式氯化铜,即疏松膨胀的“粉状锈”,氧和水仍可浸入其中,促使青铜器的腐蚀产物不断的扩展和深入,直至青铜器溃烂、穿孔,被文物界称之为“青铜病”。从青铜器的表面看似乎是鲜艳的绿色粉状锈,其实不然,用工具轻轻剔开粉状锈,立即看到其下是绿色的锈层,再往下是褐红色锈层,继续往下还是绿色锈层,最里面一层是灰白色蜡状氯化亚铜,
它有时可蚀穿青铜器壁。如果把氯化亚铜挖出来,接触了空气中的水和氧气,便会继续腐蚀青铜器,并且会感染周围的青铜器,迅速蔓延而使青铜器毁掉。
通过对青铜器基体质地和腐蚀产物的分析结果,使我们对腐蚀产物的实质有了明确的结论,如从感官上通常所称的糟糠锈,经过取样分析得知,成分为碱式氯化铜或氯化亚铜,即通常所说的有害锈或粉状锈。
二、青铜器的保护
保护腐蚀青铜器的基础是对导致其腐蚀劣化的原因和青铜器腐蚀机
理的研究。可以看出,青铜器所处环境中,只要外界条件有利,环境中的氯离子就会对器物造成损害。对于一般青铜器的保护处理,就是对氯化亚铜进行机械和物理、化学的清除处理。
为了维持古代青铜器的原貌,应具体分析每个青铜器受腐蚀损害程度的不同,有针对性的采取不同的措施。
1、传统去锈法
(1)醋酸水溶液去锈
对于铜器的底子较好,且有一定硬度,但被锈色包住器物表面的现状,可使用此法。具体操作是:用70%醋酸水溶液(蒸馏水)浸泡铜器,用软尼龙刷刷洗去锈。
(2)酸梅糊去锈
其操作方法是:将锈蚀的青铜器先用稀醋酸溶液浸没除去油泥,然后再涂一层乙酸,糊上酸梅糊进行去锈。酸梅糊由酸梅500克、冰醋酸250克、硫酸铜100克组成,三者混合搅匀呈糊状。对于那些被水浸
底或器底已翘的青铜器不宜使用此方法。
(3)红果糊(山里红)去锈
以500克以上的生红果去籽,250克上等米醋,250克冰醋酸、100克硫酸铜一起放入砂锅中烧煮,至红果烂透,待凉后捣成泥状,搅拌匀即可,将其糊在器物上除锈。
上述两种果糊煮后可留住长期使用,用红果糊去锈时间较长,但其性柔不会伤青铜器。
(4)碳酸铵去锈
其操作方法是:将碳酸铵砸碎后过箩,筛成粉状,放在瓷碗里,加蒸馏水调成糊状,然后用小竹片涂抹在铜器的锈处,最后用蒸馏水冲洗干净。此方法要小心谨慎,否则将会使铜器损坏。
(5)盐酸去锈
其操作方法是:60%盐酸蒸馏水,多次浸泡并反复洗擦去锈,最后用蒸馏水冲洗干净。这种方法使用的前提,要求青铜器铜质强且机械性能好,如青铜器以糟朽,不宜使用此法。
(6)硝酸去锈
其操作方法是:在瓷碗内配10%硝酸蒸馏水溶液,然后拿镊子夹棉球蘸药液,在铜器生锈处反复擦拭去锈,最后用蒸馏水冲洗干净。这种方法要求铜器质地坚硬,否则不宜使用。
2、机械去锈法
这种方法常用于已经暴露在青铜器表面的粉状锈。一般借助放大镜或显微镜观察,使用手术刀、钢针、錾子、锤子、凿子、雕刻刀和多功
能笔等,对所需去除铜锈部位进行仔细清理。还可以利用超声波震动法去除青铜器上的有害锈,其最大的优点是去除粉状锈较彻底干净,而且不损及其它铜锈。又有一种小型研磨去锈笔,其笔尖可更换不同型号的小砂轮,笔头连接有蒸馏水喷管,在砂轮转动去锈时,可不断喷出蒸馏水,防止锈尘吸入人体造成危害。还有一种超声波洗涤器,放入青铜器并加入70%乙醇蒸馏水溶液,利用超声波震动洗涤去锈。机械方法不能根除有害锈,一般联合化学试剂共同去锈,使两者相互补充,达到理想效果。
3、化学去锈法
使用化学药物配制的除锈液,清除青铜器上的腐蚀物。
下面列举的是常见的除锈液。
(1)柠檬酸溶液
柠檬酸属有机弱酸,为无色晶体,易溶于水、乙醇和乙醚。5%浓度的柠檬酸蒸馏水溶液浸泡,能相当缓慢的溶解氧化铜,对金属作用甚小,并能防止在浸泡洗刷过程中铜器受到损害。
(2)倍半碳酸钠溶液
用倍半碳酸钠溶液浸泡腐蚀青铜器,置换腐蚀层中氯化物除锈。该方法的机理是用此溶液浸泡青铜器时,有害锈氯化亚铜逐渐转换为稳定的碳酸铜。具体操作方法是:将碳酸钠与碳酸氢钠等摩尔数混合后,溶解于蒸馏水中,配制成5%~10%的系列溶液,较常用的为5%的溶液,配制时碳酸钠所含结晶水应考虑在内。在擦洗过程中,青铜器上的氯离子会被转换出来并转入浸液中。此法虽然平稳,但费时较长,
不过对于抢救有害锈严重的青铜器是一种较好的方法。
(3)六偏磷酸钠溶液
用六偏磷酸钠溶液除去青铜器表面的钙质沉积物,一般用5%六偏磷酸钠溶液浸泡,但速度很慢。对于钙质沉积物很厚的器物,用15%六偏磷酸钠溶液浸泡,并对浸泡液进行加热,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铜器外表的铜锈,具体操作方法是:用镊子夹棉球蘸取5%~10%的稀硫酸,在铜锈处涂敷,即有气泡产生,每次涂敷面积不能超过2cm2范围,清除完一块,再清除一块,待不冒气泡时,用竹刀施加适当的力量使酥软的铜锈脱落,清除完铜锈后,用饱和的碳酸钠溶液中和,最后用蒸馏水煮沸并冲洗数次。
(5)电化学方法
青铜器的腐蚀是一种电化学反应,因此可以利用电化学的方法使其还原。有时器物不能或没有必要采取进行全面去锈时,只需做些局部处理就可以了。用电化学还原法进行局部去锈时,只需对青铜器做些局部处理就可以了。用电化学还原法进行局部去锈时,电解质溶液可为10%氢氧化钠溶液,还原金属则用锌粉或铝粉。具体操作方法是:先把锌粉或铝粉与电解质溶液调成糊状,立即将糊浆敷于铜器上要除铜锈的部位,待反应结束后,立即用棉花抹去,接着用蒸馏水反复冲擦干净,去除残余药剂。如果操作一次尚未达到除锈的目的,可再反复处理几次。
(6)氧化银局部封闭法