青铜器修复的常用方法
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青铜器修复的常用方法
2011-02-22 17:31:27 责任编辑:admin来源: 作者: 【大中小】浏览:249次评论:0条
青铜器修复的常用方法
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。
1.现状调查与检测分析
在现状描述、测绘之后,分析青铜器组成成分、金相结构、制作工艺,根据腐蚀产物分析及腐蚀机理描述,评价其保存状况。
2.清洗、去锈与除氯处理
青铜器清洗主要是去除其表面的附着物。
对于大面积存在的钙质结垢和泥垢,一般采用机械方法配合化学法进行清洗。
机械清洗是易于控制,清洗后不留残留物,不会导致铜器外观颜色的变化。
一般是用手术刀配合酒精棉签清除表面较松散的泥垢。
用微形打磨机清除较硬的钙质结垢,根据不同的部位选择不同的钻头。
当文物易碎,锈层坚硬,机械清洗很难控制的时候,就需要配合化学方法。
使用像乙二胺四乙酸二钠盐、氨三乙酸氨水复合液、六偏磷酸钠等等络合剂,对铜器或进行局部涂敷或进行溶液浸泡处理,这种方法对于清除钙质结垢效果较好。
但是要注意:化学方法在使用后,都必须用水擦洗干净,然后用乙醇、丙酮脱水,红外灯烘干。
去锈一般是指去除在正常环境下,还能继续发展,对文物造成影响的锈蚀。
它不是指铜器表面的附着物。
对于那些影响器物外观的锈蚀,一般归属于清洗不是去锈。
通常采用的去锈方法有机械除锈法、化学除锈法、电化学除锈法。
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。
目前方法有倍半碳酸纳法、氧化除氯法等等。
倍半碳酸纳法:倍半碳酸纳溶液是一种弱碱性的缓冲溶液。
其中的碳酸根可使铜器中氯化物逐渐置换为稳定的碱式碳酸铜,使氯离子从青铜器转移入溶液中,以此法达到清除氯离子目的。
具体做法是:把锈蚀的青铜器浸泡在1%或5%的倍半碳酸钠溶液中,浸泡时需要交替加热,使液温白天保持40度左右,晚上自行冷却。
开始时每周换一次溶液,几周后可半个月或更长一点时间换,浸泡至少要三个月。
浸泡时如果使用超声波,效果会更好些。
这种方法对保存绿色的铜锈有利,也适合需要保留的铭文,花纹,古斑的青铜器。
值得注意的是:这种方法比较费时,容易在铜的
表面形成孔雀石腐蚀层,色彩鲜艳,导致改变器物外貌色泽。
氧化除氯法:这是一个针对局部含有氯离子的器物,也就是粉状锈明显的器物。
它的方法原理就是利用双氧水的高氧化能力,将铜器锈层中的氯离子氧化成氯气释放出来。
在处理中利用针管滴加与纸浆糊敷相结合,可以安全快速地去除氯离子。
具体方法是先调配好1%浓度的双氧水,制作好干纸浆备用。
用电热吹风机对需要处理的部位进行简单地预加热,这是为了在处理过程中保证双氧水的渗透速度和深度,增加氯气的溢出速度。
用针管小心滴加已经被加热的部位,观察氯气的溢出,待气泡减弱,用棉签吸干反应液。
再进行第二次滴加,以此类推,直到滴加双氧水后气体溢出很少后,停止。
为了确保除氯彻底,在夜晚非工作时间,用镊子按锈点部位的面积,镊取浸泡过上述双氧水的纸浆,糊敷到锈层上表面,不用加热,表面也可以覆盖一层塑料薄膜延缓液体干燥时间,这样相当于浸泡法。
这种方法的优点是时间短、针对性强、不会影响非含氯部位的原貌。
3.青铜器文物的修复
不同的修复理念,对器物的修复方案就不同。
我国传统的修复思想是使器物完整化、美观化,在这个指导思想下,铜器修复用的最多的技术就是整形、补配、焊接与粘接。
(1)整形
埋藏于地下的青铜器由于墓穴崩塌、地层变化等原因造成挤压变形,出土后往往需要整形。
方法有锤打法、模压法、锯解法、加热整形及其他办法等。
选择方法的依据是器物的变形程度和铜器的质地。
(2)补配
补配是传统青铜器修复技术中复原残缺部分的重要技术。
根据铜器种类、形状、残缺部位,补配方法可分为打制补配和铸造补配。
近代修复中还有玻璃钢补配等方法。
(3)焊接与粘接
焊接是传统修复技术中的重要环节,是修复破碎青铜器和复原器形的主要手段。
需要根据青铜性质、残破和腐蚀情况不同,而采用不同的焊接方法,即“大焊”和“小焊”。
“大焊”也就是铜焊或银焊,这种焊接比较结实。
修复古代青铜器一般多用“小焊”,也称锡焊或“鼠接”,是比较原始的焊接方法。
焊接所用的“焊锡”是锡和铅的合金,锡占62 %,铅占38 %,称作“点锡”。
锉焊口是把要对接的铜器碎块的断口上锉出新的铜质,即所谓“新碴”,为了尽可能的保留铜器断口的原来曲线,作为焊接时掌握铜器器形的依据,因此通常是在铜器断口内外方向上偏重一方锉成一定的坡度,使断口接面形成一定的倾角,对接起来即可形成焊口。
锉焊口的原则是以避免铜器铭文和花纹或其他遗迹不受破坏为依
据的。
对实在无法避开接口的铭文等,要采用粘接的方法。
粘接办法: 历史上有用白芨、漆片、虫胶粘接器物的方法。
其他连接办法: 传统修复中,对于那些特别残破的铜器,或器物表面有纹饰不允许大面积焊接,即可采用焊接、粘接与机械加固相结合的方法,如秦陵铜车马的修复就采用了套接、扒钉、加入螺钉、铆钉等加强件连接的方法。
根据现代文物修复理念,要求修复所采取的技术措施不能对文物造成二次残损,不能妨碍再次对文物进行保护修复处理。
在这种要求下,整形就对器物存有二次损伤的危险,不符合要求,而应该引用更加科学的办法来实现器物原型的再现,比如借鉴计算机模拟技术设计出将恢复的器物原型,然后用同样材料制作一件复制品,供我们研究和陈列。
补配的方式与现代的理念比较接近,没有很大的冲突。
不过它们在补配程度的要求上有所差异,传统的补配要让观众找不出痕迹,而现代修复要求符合可辨识原则,要求有所差别。
焊接与粘接方面的差异也是存在,传统的焊接对器物的断面有一定的破坏,而且引入了新的材料——焊料,在最小干预、可逆性要求方面也有欠缺。
现代修复技术在传统的基础上,引进了可逆性涂层概念,保证了可再次进行修复的要求。
在拼接成型方面,现代修复技术采用非永久性连结方式。
根据出土器物残片材质分析、对比相同时代同类型器物造型,用相似工艺和相同的材质制造出一件完整的器物——展示用的“支架”。
不过在“支架”制作中,把实物残片所在部位预先留出,待“支架”表面的锈色做得与原器物颜色接近以后,将残片镶嵌在“支架”上。
这样,即达到了恢复艺术造型的要求,又可以随时卸下残片进行再次研究与修复处理。
4.青铜器文物的缓蚀处理
青铜器的表面不耐腐蚀。
在现代工业污染的大气环境下,酸性气体、氧化性气体会进一步腐蚀青铜器。
尤其在潮湿、含有氯离子的酸性气体条件下,还会有粉状锈生长的危害。
所以青铜器文物一定要做缓蚀处理。
作为器物表面缓蚀层要求结构致密,与铜本体结合紧密,能够有效去除氯离子。
同时不改变文物外观,缓蚀效果长期有效。
目前,常用的一种方法是BTA(苯并三氮唑)法。
1967年Madson首次将BTA法用于青铜器的保护,效果良好,至今成为最受欢迎的方法之一。
BTA抑制铜腐蚀的原理是成膜机理,它与Cu2O膜存在有关,可能形成Cu(I)-BTA配合物保护膜和Cu(II)-BTA配合物保护膜。
这种保护膜不溶于水,贴在金属外部把金属与腐蚀介质隔离,从而使金属的溶解力或离子化程度大大降低,达到保护金属的作用。
有些学者还认为BTA吸附于铜器表面,可改变金属与溶液的界面结构,使阳极反应活化能显著升高,从而降低铜器本身的反应能力。
国外许多学者Poling,Roberts,Walker等人通过试验证明BTA处理后受蚀面上形成的一层
Cu-BTA络合物与 BTA浓度、温度、浸渍时间和溶液的PH值等有关。
BTA的操作工序是先配制5%的BTA乙醇溶液,将之放入可抽真空的容器中,再将腐蚀的青铜器放入容器内,用真空泵抽至溶液呈沸腾状为止,再将整个容器放入恒温槽中恒温至60度。
放置8个小时以上,在恒温期间控制真空度为400毫米汞柱。
恒
温处理后将青铜器取出,用乙醇洗去表面残留的BTA结晶。
BTA在60℃以下作减压渗透处理,使缓蚀剂充分渗入锈层,这样做成膜也最好。
如无减压设备,也可用3%BTA溶液浸泡或用毛刷蘸取BTA溶液直接在青铜器上反复涂刷。
目前,比较多用复合型缓蚀剂,推出了许多BTA的衍生物,如甲基苯并三唑(TTA)、2.5-二巯基噻二唑、2-(5-戌基胺—)—苯并咪唑等。
这些新衍生物在抑制铜的腐蚀方面均优于BTA。
第三节文物的保存
田野考古发掘出土的文物,经过了地层方位测绘、照相记录、提取采集、清理修复等等环节,为了今后的研究与陈列,它们将转入一个固定的空间进行保存与陈列。
在从田野出土到最后的博物馆保存与陈列,文物经历了不同类型的保存环境。
在考古发掘现场,是一个临时的库房环境;在考古研究部门的库房以及博物馆的文物库房,则是一个长期稳定的库房环境;在博物馆的陈列大厅,又是一种必须接受灯光照明、观众参观的陈列环境。
由于不同场景,其保存环境的控制手段不同,文物保存与保护的要求也就不同了。
而对于那些脆弱的文物,由于本身性质的不稳定,也有着一些特别的保护要求。
所以,文物在保存环节中需要做的工作仍很重要,也很艰巨。
一文物保存环境的调节与控制
在考古工地,文物在经过科学的采集与清理之后,需要有一个临时的存放空间。
这个空间的主要任务是确保文物的安全。
但是,由于文物处在出土的初期,其自身性能与环境各种因素的相互适应过程还在继续。
因此,文物在工地库房保存的同时,仍需要进行一些简单保护处理,更重要的是需要进行环境控制。
把保存环境的影响降到最小,可以为日后的保护处理赢得时间,同时也为日后的处理降低了工作难度和工作量。
(一)考古工地临时库房的环境控制
对于出土的不同种类文物,考古工地的临时库房很难做到分类进行环境控制。
通常是根据库房实际条件和考古发掘季节进行总体环境控制。
对于特别脆弱的文物种类,可以在总环境条件下,分别对其进行小环境控制。
在实践中,具体的方案应该根据考古工地的具体情况,因地制宜,既要符合保护的环境指标,又要考虑工地实际条件的限制。
考古工地库房建筑通常是临时的活动房屋建筑,也有临时借用的普通民房。
在保证正常考古工作进行的前提下,临时库房的选择应该是背光向北、中间楼层、门窗小而少、没有上下水管道。
临时库房的窗户最好是朝向北方。
背光是为了在文物存放期间,没有阳光紫外线和远红外线的直接影响。
选择朝东或朝西都是不利于文物保存的。
太阳日出时和日落时,阳光可以直接照入东、西窗户,因而,紫外线和太阳光热辐射都会严重损害文物。
在库房内,人工光源照明可以选择紫外线含量很低的普通白炽灯,既经济实惠又紫外线含量少。
如果采用紫外线吸收剂涂膜材料对日光灯进行处理,也可以使用,既保证了照明亮度、省电,又不含紫外线。
库房的层位选择也很重要,它决定了临时库房日后受地下水毛细作用和楼顶渗漏影响的大小。
临时库房最好不要选择在一层楼,也不要选择在顶层。
一楼容易受地下水毛细作用影响,顶层容易受屋顶质量好坏的影响,质量不好的经常会出现房顶雨水渗漏。
如果房屋建筑只有二层楼,就要根据楼房质量和工地所属地区的雨水多少来选择一楼还是顶楼。
对于质量比较好,顶楼楼板不漏水的房子,或者工地处于干旱少雨地区或干旱季节,选择顶层比较安全。
对于房屋质量不好,楼板薄而易开裂渗水,则最好选择在一楼。
如果库房只能是一层楼,则需要对库房房顶事先进行防渗漏的维护,对地面进行防水处理。
在多雨季节,无论在那一层楼,都要紧闭门窗,将文物放在离地面有一定距离的文物架上,有条件的还可以在地面铺设一层吸水性好的材料,如麻袋、木屑等,保证文物处在正常的干湿度环境中。
对于临时库房的门窗,如果原来的房间窗户是为了居住而设计的大面积窗户,必须对它进行简单的改装。
一般可以用泡沫塑料材料、或者木工板、石棉板将窗户进行活动式临时封闭。
即按照窗户的实际大小裁剪好同样面积的材料,将原来窗户关闭后,把用来封闭的材料覆盖到窗户内侧,用木条封钉。
这样,既可以避免由于窗户带来的阳光、灰尘、有害性气体等不稳定因素的干扰,又可以防止外界环境温湿度变化带来的影响。
在日后不用此库房的时候,也能方便地卸掉封闭材料。
在临时库房内部,最好不要有上下水管道,包括取暖用的暖气管道。
这样可以避免管道漏水、暖气管道爆裂等突发事件带来的水的影响、也可以减少因为环境温度变化带来的冷凝水的干扰。
在选择好临时库房的楼层位置并做好门窗处理之后,随着考古发掘的进展,文物将不断地被发现并送入该库房进行保存。
对于存入该库房的文物,在保证该库房的安全的基础上,同时也要制定该库房环境指标参数,做好环境调节控制工作。
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