稀土材料在古代青銅器修復中的應用研究

張發雷 程衛

【摘要】青銅器在中國的發展，歷經千年歲月的沖刷與鉛華洗禮——夏王朝、商王朝、周王朝再至春秋戰國，留下了無數待后人發掘猜測的神秘與輝煌，在此基礎上形成了獨屬于這片土地的、古老而璀璨的青銅文化。在留給后人無限遐想的同時，也對中華土地上的這片文明產生了不可替代的深遠影響。

【關鍵詞】稀土材料；古代青銅器修復；應用研究

【中圖分類號】K876 【文獻標識碼】A

引言

邳州，古稱邳國、下邳、東徐州。江蘇省境內大墩子文化遺址距今有 6000年，是江蘇文明最早的起源之一。1993年1月，在邳州九女墩古文化遺址出土了東周末期屬于東夷古徐國文化瑰寶的一批青銅器，猶為珍貴的文物是青銅編鐘，有甬鐘4枚，鎛鐘6枚，紐鐘9枚，三套共計19枚，由大到小，依次均勻遞減，如此齊備的音響體系組合為東徐地區春秋時期墓葬中所罕見。

邳州青銅器歷史的悠久，造就了當地燦爛文明的青銅器文化和青銅器鑄造工藝，也影響了一代又一代青銅器工匠和加工修復傳承人。

一、青銅器分類

在我國已出土的古代文物當中，青銅器獨占鰲頭，屬于單獨的一大門類，包含種類繽紛而多彩。其中主要包括四個大類別：青銅禮器、青銅農具、青銅兵器、青銅工具。

（一）青銅禮器

從我國古代文物藝術造型建造角度出發，青銅禮器是我國青銅器當中最為出彩的。就青銅禮器自身在古代產生繼而存在的原因來說，其主要作用是陳設于宮室亦或宗廟之中，出現于包括但不限于宴饗、祭祀以及其他各大隆重的典禮儀式場合之中。在古人的認知里，所謂“國之大事，在祀、在戎”，也就是將祭祀與戰爭放在了最為嚴肅莊重的地位。由此也就不難理解，青銅禮器當中最為核心的青銅器就是與祭祀等禮儀式場合相掛鉤的器物，就已經出土的青銅器現狀來看，我國青銅器中數量最多且造型最為華美的正是用于宗廟宮室祭祀的青銅禮器。與此同時，也正是由于青銅器的產生與存在跨越了三千年，根據王朝的興衰更替、時下王朝對于祭祀禮儀、祭祀習俗或多或少的變化等多種因素，因而，青銅禮器的器型同樣發生變化，一般來說，是由簡單發展至復雜。

（二）青銅農具

在商周時代的農業耕種活動當中，普遍選擇利用青銅農具，根據專世和出土的實物主要有耒、耜、鏟、錛、鍤、耨、鐮等。耨鐮收割用的農具，青銅鐮最早見于西周時代，一直沿用到春秋戰國。

（三）青銅兵器

在商周時代的戰爭之中，青銅兵器是軍隊和士兵所使用的主要武器，需求量的劇增致使在本時期青銅兵器的鑄造情況同樣超乎想象。盡管大部分青銅兵器在戰爭硝煙中損耗，但仍舊遺留下大量不同的武器以供后人參考。其中包括但不限于胄、匕首、戟、鉞、戈、殳等多種不同類別。其中青銅戈最早見于夏代晚期，一直沿用到戰國時代；戟、矛、鉞初見于夏代晚期，一直沿用到戰國時代。

（四）青銅工具

實際上，青銅最初投入使用就是為了對生產工具進行鑄造，因而青銅工具同樣成為現如今我國出土文物當中的重要組成部分。從其自身產生和存在的起因角度進行分析，青銅工具最初的作用便是投入生產，形式根據用途不同各有異處，主要工具包括但不限于鋸、鑿、斧、斤等。而在這其中，斧作為主要用于砍伐的青銅工具，無論是農業領域還是手工業領域都產生了極為廣泛的傳播，就現如今的文獻和古代文物結果顯示，最早斧出現于商王朝中期，較為小型同時斧身上綴有紋飾的青銅斧一般是咱們用于工業的古代重要青銅工具。與之類似的青銅器是鋸，通常用于對角制品、竹制品、骨制品、木制品進行切割。然而與斧不同的是，青銅鋸的出土數量較為稀少。相關專業學者推斷，青銅鋸最早大約出現于商王朝，一直沿用至春秋戰國時期。

二、古代青銅器修復

隨著我國科技事業的發展，自然科學日益廣泛地走進考古學。科技考古學的建立表現在青銅器修復技術上，即不斷引進先進的儀器及設備，用創新的思維，創造性地運用一些機械設備，大大提高了技術水平，取得了前所未有的成果。

徐州文博文物勘探技術服務有限公司，長期從事鉆探、發掘、整理研究，對邳州梁王城、九女墩等出土破碎的青銅器的科學提取與妥善修復有著豐富的經驗，這絕非不懂考古程序、沒有田野考古經驗的室內修復者所能比擬的。

目前，對這批青銅器的考古學研究是工作的起點，也是青銅器修復關鍵技術的重要基礎材料。

（一）計算機三維技術應用

三位數字建模技術是近些年來投入我國古代文物復原中較為先進的重要技術，具體來說是需要利用高速激光對文物進行掃描測量，得出被測量對象的采樣點以及離散點集合——稱之為“點云”的形式獲取物體的陣列式幾何圖像數據。可以快速、大量地采集空間點位信息，正是基于這些優點，近年來，在文物修復領域也開展了一系列三維數字建模技術應用實踐工作。

徐州文博文物勘探技術服務有限公司與南京大學考古系合作，對考古出土青銅器修復技術進行了有益探索，利用現代計算機三維虛擬技術整理修復破碎青銅器，對青銅器上的紋飾圖案進行研究，考古出土青銅器修復技術是科技創新。目前，國內外有利用現代計算機技術在文物修復的使用。如西安兵馬俑博物館對文物破碎陶片利用計算機技術進行復原。但是，考古出土青銅器文物的修復要比兵馬俑陶片修復工作困難多，技術要求高，技術科技含量大。

運用三維技術，目前已經對邳州市博物館館藏的一批戰國青銅編鐘、甬鐘 、鎛鐘、紐鐘等古代文物，進行了完整的相關參數和點云提取、虛擬修復工作，并且得到了三足壺等數字托片的既得成果，最終達到三維模型的重建、模型的色彩顯示和REFLECTIO 紋理模型。

（二）稀土應用條件優越

稀土材料是稀有貴重有色金屬，也是合金材料，大多數稀土金屬呈現順磁性和可塑性，以釤和鐿為最好。除鐿外，釔組稀土較鈰組稀土具有更高的硬度。把稀土材料融入到傳統錫焊法之中，可以提高焊接口的強度、韌性及耐高溫程度，很好地解決了考古出土大型、殘破嚴重的古代青銅器修復復原長期困惑的難題。

邳州有著豐富的稀土資源，多集中在邳州北部地區的陳樓、港上一帶。稀土加工企業有多家，多從事稀土阻燃、保溫、過濾等初期研發和稀土材料的分離工作。所以，利用好現有資源對出土青銅器文物的修復具有極大幫助。

（三）稀土材料應用

稀土材料是目前世界上新科技成果，是近幾年來被新科技產品廣泛利用使用的新科技材料。在對古代青銅器的清洗、除銹過程中，一般使用蒸餾水或采用機械及化學方法除銹，許多時候既達不到效果，還會傷及文物。特別是修復后的銅器一般呈黑色（一氧化銅）、褐色（銅的硫化物）、紅色（氧化亞銅）或綠、藍色（堿式碳酸銅）。

蒸餾浸泡熏蒸法，針對銹蝕嚴重的器物，我們使用輕稀土中提取的“釓”為添加劑，在蒸餾過程中，當蒸餾水達到沸點時往密閉容器內添加稀土“釓”，使之產生微波爆炸，從而消除銅銹。同時，稀土中的釤、銪、鐿在高蒸氣壓表現出的金屬物理性質，對強化青銅器本身有極大好處。

根據稀土金屬的順磁性和可塑性，釔組稀土較鈰組稀土具有更高的硬度。把稀土材料融入到傳統錫焊法之中，提高焊接口的強度、韌性及耐高溫程度，很好地解決了考古出土大型、殘破嚴重的古代青銅器修復復原長期困惑的難題。經過項目組多次試驗，得出焊接技術指標：“鼠接”標準，錫、鉛的合金，錫占60%，鉛占28%，稀土合金鈰4%、釔3.5%、釤2.5%、鐿2%。

通過兩年來全面繼承傳統青銅器修復工藝技能，同時利用三維技術、高分子材料、鑄鉛錫合金加稀土材料補配、用硅橡膠制取代石膏模等工藝，項目組繼承和發揚了修復出土青銅器的傳統工藝，使之該技術得以延展和弘揚。

三、結論

目前，項目組著手修復的出土于邳州“九女墩”遺址的邳州博物館館藏青銅器，其中涉及到的文化因素和文化信息數量不可估量，包括但不限于器物種類之上所出現的多種齊魯之地、中原地帶常見青銅器器型，也包括其他古吳越地帶出現的墓葬品器型，都是極為珍稀的文化寶藏。對這批青銅器的考古修復研究既是工作的起點，也是青銅器修復關鍵技術的重要基礎材料。在本文中，筆者就稀土材料在古代青銅器修復工作中的應用做出了探討和研究，以期能夠為上述“九女墩”遺址的邳州博物館館藏青銅器研究修復工作提供一定的參考價值和借鑒經驗。

參考文獻：

[1]付衛軍.稀土硬質合金實驗應用分析[J].稀土學報，2011.7

[2]孔令遠，陳永清.江蘇邳州市九女墩三號墩的發掘[N].邳州博物館簡報，2002（3）.

作者簡介：張發雷（1964-），男，專業技術 文博專業初級，大專，研究方向文物修復保護，單位：徐州市文博文物勘探技術服務有限公司，江蘇省邳州市博物館；程衛（1970-），男，籍貫：江蘇省邳州市，職位：江蘇省邳州市博物館館長，職稱：文博副研究館員，研究方向：古文字學。