試論青銅鏡除銹保護(hù)技術(shù)

［摘要］由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)、埋藏環(huán)境、出土環(huán)境的相互作用，考古發(fā)掘出土的青銅器會(huì)產(chǎn)生不同程度的腐蝕。本文以一件表面銹蝕嚴(yán)重并覆蓋銘文的銅鏡為例，通過(guò)銅鏡銹蝕病害分析，選擇氧化銀封閉法對(duì)“粉狀銹”進(jìn)行轉(zhuǎn)化并使用苯丙三氮唑緩蝕對(duì)其進(jìn)行了有效的保護(hù)，保護(hù)效果良好。

［關(guān)鍵詞］青銅鏡；除銹；文物保護(hù)

［中圖分類號(hào)］G264 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A ［文章編號(hào)］1005-3115（2011）020-0110-02

青銅鏡是古代的一種工藝美術(shù)品，其背面一般都鑄造有精美的紋飾或文字，既體現(xiàn)了工藝制作水平又具有很高的藝術(shù)價(jià)值。中國(guó)銅鏡的歷史，從現(xiàn)有的考古資料大約可以上溯至4000年前的齊家文化時(shí)期，可算是古代各種金屬器物使用時(shí)間最長(zhǎng)、范圍最廣的器物之一。譬如人們常說(shuō)的“破鏡重圓”、“明鏡高懸”等都濃縮著中國(guó)文化，?譹?訛是我國(guó)古代文化遺產(chǎn)中的瑰寶，反映了當(dāng)時(shí)的政治、經(jīng)濟(jì)、文學(xué)、藝術(shù)及風(fēng)俗等，對(duì)銅鏡的研究可以重現(xiàn)當(dāng)時(shí)的社會(huì)狀況。本文以一件表面銹蝕嚴(yán)重并覆蓋銘文的銅鏡為例，通過(guò)分析銅鏡銹蝕病害，選擇氧化銀封閉法對(duì)“粉狀銹”進(jìn)行轉(zhuǎn)化并使用苯丙三氮唑緩蝕對(duì)其進(jìn)行保護(hù)。

一、銅鏡基本信息

本件銅鏡為圓形，直徑6.8厘米，邊緣厚度0.3厘米。由于銘文區(qū)被銹蝕覆蓋，無(wú)法判定年代。正面磨光，背面中間是圓形鈕、圓形鈕座，外區(qū)為銘文區(qū)、素寬平緣，銘文區(qū)可見(jiàn)銘文，經(jīng)考證為“日”、“光”，其余均被銹層覆蓋，無(wú)法辨認(rèn)。未銹蝕區(qū)域呈現(xiàn)光亮、黑色的金屬質(zhì)感（見(jiàn)圖1）。銅鏡鏡面整體銹蝕嚴(yán)重，僅有兩處可以顯示金屬色，左側(cè)有一條長(zhǎng)約2.5厘米的裂痕（見(jiàn)圖2），其他部位保存比較良好。

二、銅鏡病害調(diào)查、分析

（一）銅鏡病害調(diào)查

銅鏡背面右側(cè)及寬緣部位分布有淺綠色銹蝕，其中背面右側(cè)分布面積較大，銹層疏松并呈現(xiàn)粉末狀，鏡面整體散布灰綠色銹蝕以及藍(lán)色疏松銹點(diǎn)，其余大面積均為紅褐色銹蝕產(chǎn)物。針對(duì)上述情況采用鋼針刺探法檢測(cè)銹層的厚度，檢測(cè)分析銅鏡鏡面銹層厚0.2～0.3毫米，銅鏡背面銹層厚0.1～0.6毫米。之后分別對(duì)銅鏡鏡面淺綠銹層、紅褐色銹層以及藍(lán)色銹層用顯微鏡進(jìn)行分析。淺綠色點(diǎn)狀銹蝕呈現(xiàn)微孔式分布，銹蝕疏松。而淺綠色銹層銹蝕呈現(xiàn)連續(xù)的疏松泡狀分布，為外界有害物質(zhì)進(jìn)入銅本體產(chǎn)生新的腐蝕提供了條件。

為了確定淺綠色銹蝕中是否含有氯離子，從銅鏡淺綠色銹層處取少量銹蝕粉末，加入去離子水中，觀察銹樣中有部分溶解，向水中加入過(guò)量的雙氧水和6摩爾硝酸，銹塊全部溶解，再向試樣中加入硝酸銀試劑，加熱后發(fā)現(xiàn)試液有大量乳白色沉淀產(chǎn)生，然后將沉淀用12%的碳酸銨溶液處理，沉淀溶解，再次加入溴化鉀溶液，試劑又產(chǎn)生了渾濁沉淀。通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明，銅鏡表面淺綠色銹蝕中含有大量的氯離子，從而確定該件銅鏡表面產(chǎn)生了大量淺綠色疏松粉末狀的粉狀銹，而是青銅器保護(hù)工作中必須除去的一類銹蝕產(chǎn)物。粉狀銹先產(chǎn)生于器物小孔或縫隙中，由局部逐漸蔓延，腐蝕產(chǎn)物深入到銅體內(nèi)部，器物體積膨脹，使銅器酥解，甚至造成器形嚴(yán)重改變和斷裂，且該類銹蝕產(chǎn)物對(duì)青銅的腐蝕具有傳染性，對(duì)銅鏡的保存危害很大，必須采取適當(dāng)?shù)姆椒ㄌ幚怼?/p>

（二）銅鏡銹蝕原因分析

銅鏡的鑄造工藝是將紅銅和錫、或鉛或鋅，通過(guò)嚴(yán)格配比之后進(jìn)行冶煉溶化，澆鑄冷卻后進(jìn)行機(jī)械加工，最后在銅鏡正面涂錫汞。由于銅和錫具有不同的收縮率，在銅鏡的鑄造過(guò)程中會(huì)形成較小的分布集中的收縮微孔，因此不易得到組織致密的鑄件；另外，器物在冷卻過(guò)程中內(nèi)、外壁冷卻速度不同，導(dǎo)致鑄件內(nèi)外成分不均勻，在鑄件內(nèi)部形成許多小孔洞。除此之外，鑄造工藝本身也會(huì)產(chǎn)生小孔洞和裂紋等缺陷。上述形成的這些縫隙和小孔為銅鏡的腐蝕提供了內(nèi)在條件，如在表面吸附和毛細(xì)作用下，小孔和裂縫中更易于積聚水分，從而優(yōu)先產(chǎn)生銅的電化學(xué)腐蝕。?譺?訛

在潮濕環(huán)境中銅鏡表面易形成水膜，使得氧氣、二氧化碳、氯化物等物質(zhì)溶于水膜中，使水膜成為電解質(zhì)溶液，銅、錫等金屬與電解質(zhì)溶液作用界面間帶有不同電荷，從而形成雙層電層，構(gòu)成微電池的不同電極，電位較低的金屬失去電子而被腐蝕。?譻?訛如果銅鏡所處環(huán)境中有氯離子的存在，則會(huì)在銅鏡表面形成層狀結(jié)構(gòu)腐蝕，最終生成粉狀銹，這種腐蝕作用不斷地進(jìn)行，最終會(huì)使銅鏡酥粉脆化。

三、銅鏡除銹保護(hù)過(guò)程

（一）確定銅鏡保護(hù)重點(diǎn)

針對(duì)腐蝕狀況、銹蝕成分分析，該銅鏡有害銹分布面積大，銹蝕程度嚴(yán)重，對(duì)于銅鏡的長(zhǎng)期保存有很大的威脅，因而確定銅鏡的保護(hù)重點(diǎn)是去除淺綠色粉狀銹并進(jìn)行緩蝕處理，防止銅鏡進(jìn)一步腐蝕，同時(shí)除去銘文區(qū)銹蝕產(chǎn)物，還原銅鏡的原始面貌，為研究器物的年代、紋飾特征等提供依據(jù)。

（二）銅鏡的除塵去垢

銅鏡表面由于銹蝕的存在非常疏松，從而吸附了大量的灰塵，灰塵顆粒中含有酸、堿、鹽等物質(zhì)，遇到潮濕空氣會(huì)對(duì)銅鏡產(chǎn)生新的腐蝕。因此銅鏡除塵是先用軟毛刷拂去銅鏡上的灰塵，再用軟毛刷蘸酒精軟化銅鏡表面結(jié)構(gòu)比較疏松的土垢，對(duì)于質(zhì)地堅(jiān)硬的土質(zhì)結(jié)垢軟化后使用手術(shù)刀剔除，在剔除過(guò)程中避免劃傷銅鏡。

（三）有害銹的治理

根據(jù)銅鏡表面粉狀銹的局部分布情況，選擇粉狀銹治理效果比較好的氧化銀保護(hù)法。?譼?訛首先使用手術(shù)刀等工具剔除粉狀銹以及產(chǎn)生粉狀銹的病源——白色蠟狀的氯化亞銅直到看到新鮮的銅本體，用丙酮將腐蝕區(qū)域擦干凈，再將乙醇和精制氧化銀調(diào)成糊狀后滴入幾滴甘油攪勻，仔細(xì)地填充在剔除部位，盡量使糊狀氧化銀均勻覆蓋在剔除部位表面并牢固結(jié)合，充分反應(yīng)24小時(shí)后，重復(fù)上述操作。糊狀氧化銀接觸反應(yīng)除去未剔除干凈的氯化亞銅并形成角銀從而達(dá)到阻止氯離子對(duì)銅鏡的腐蝕。

（四）銘文區(qū)除銹

銅鏡器型較小，采用手術(shù)刀剔除銹層，在除銹過(guò)程中，銘文區(qū)局部銹殼較硬，用脫脂棉蘸取濃度為1%的雙氧水溶液對(duì)需要剔除銹殼的部位進(jìn)行貼敷軟化，一般貼敷半小時(shí)之后銹殼軟化，再用手術(shù)刀剔除至露出銅本體。由于新鮮銅本體與銅鏡表面色差較大，用20%的乙醇將鋅粉調(diào)成糊狀涂敷于該處，隔兩小時(shí)用滴管向該部位滴加20%的乙醇溶液，使涂敷部位一直保持濕潤(rùn)狀態(tài)，24～36小時(shí)后，用蒸餾水刷洗該部位。用鋅粉處理過(guò)的部位銅色變?yōu)榛液稚c銅鏡色調(diào)比較接近。

（五）緩蝕

苯丙三氮唑是銅的優(yōu)良緩蝕劑，也是國(guó)內(nèi)外用來(lái)保護(hù)銅及銅合金常用的緩蝕劑，H·馬德遜用苯丙三氮唑在防止古代青銅器變色并抑制銅的腐蝕方面取得了良好的效果。?譽(yù)?訛苯丙三氮唑能在銅及銅的氧化物表面形成一種不溶于水的絡(luò)合物，這種絡(luò)合物在銅的表面會(huì)形成一層完整、透明而堅(jiān)固的膜，可以隔斷銅與各種腐蝕環(huán)境的接觸，從而遏制銅的腐蝕。將除銹處理之后的銅鏡浸在恒溫60℃、濃度3%的苯丙三氮唑乙醇溶液中24小時(shí)，使苯丙三氮唑溶液充分浸滲入銅鏡中。取出后用棉簽蘸酒精清洗殘留在銅鏡表面的苯丙三氮唑，然后擦干器物。過(guò)幾日后局部有腐蝕現(xiàn)象產(chǎn)生，重復(fù)上述操作，直至不出現(xiàn)新的腐蝕產(chǎn)生為止。 該方法緩蝕效果較好，對(duì)器物顏色幾乎沒(méi)有影響。

（六）封護(hù)

封護(hù)是在銅鏡表面形成一層可逆的保護(hù)膜使其與環(huán)境中的氧氣、水汽、二氧化碳、氯化物等有害物質(zhì)隔開(kāi)，起到防銹、隔潮等目的。本次封護(hù)材料使用2%的聚甲基丙烯酸甲酯溶液，用軟毛刷涂刷封護(hù)，在銅鏡表面形成了一層無(wú)色、透明、無(wú)眩光的保護(hù)膜（見(jiàn)圖3、圖4）。

四、結(jié)論

銅鏡經(jīng)過(guò)銹蝕病害調(diào)查分析、針對(duì)性的選用了合理可行的方法對(duì)銅鏡鏡面有害銹、銘文區(qū)銹蝕進(jìn)行了除銹、緩蝕保護(hù)、封護(hù)，除銹后銅鏡背面顯示的銘文經(jīng)考證為“見(jiàn)日之光，天下大明”，根據(jù)銘文推測(cè)該銅鏡為漢鏡，稱之為日光鏡。除銹保護(hù)不僅使銅鏡得到了較為妥善的保護(hù)并充分展現(xiàn)了銅鏡的歷史藝術(shù)特征，保護(hù)效果較好。另外器物在環(huán)境中的老化是不可避免的，為了延緩器物的腐蝕該銅鏡的保存環(huán)境應(yīng)避光防塵，溫度控制在15℃～20℃，相對(duì)濕度控制在50%以下，并且需要定期檢查，一旦出現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)處理。

［注釋］

?譹?訛王德峰：《銅鏡中的歷史和文化》，《國(guó)學(xué)》，2010年第12期，第78～79頁(yè)。

?譺?訛婁珀瑜、冉明、彭蜀晉：《古代青銅器的銹蝕與保護(hù)》，《化學(xué)教育》，2006年第5期。

?譻?訛鐵付德、陳衛(wèi)、于魯冀等：《古代青銅器的腐蝕及其控制研究》，《文物保護(hù)與考古科學(xué)》， 1997年第2期。

?譼?訛王慧貞：《文物保護(hù)學(xué)》，文物出版社2009年版。

?譽(yù)?訛王慧貞：《文物保護(hù)材料學(xué)》，西北大學(xué)出版社1995年版。