盧德保
摘要:在博物館藏品中青銅器占重要地位。中國古代青銅文物,特指約公元前21世紀至公元前5世紀中國青銅時代的青銅文物。也泛指其后的青銅制品和其它銅合金。大量的青銅器藏品為商、周、秦、漢時期的文化遺物。這些珍貴的青銅藝術精萃,展示了中國古代青銅冶鑄技術從興起發展至鼎盛繁榮的歷程,但他們經歷了數千年的漫長水月,多以腐蝕礦化,出土時即存在變形、斷裂、破碎、酥粉、殘缺等劣化變質現象,發掘后的管埋保護技術措施不力,也使青銅器加劇毀損。因此,保護青銅器是博物館急切且繁重的任務。
關鍵詞:青銅器;保護;方法
金屬受外界環境影響,會出現返回原礦物質的礦化腐蝕現象,即由于外部介質的化學作用和電化學作用,使金屬從元素狀態轉化為化合物狀態,導致金屬文物劣化變質。
一、青銅器的材料
純銅是人類最早發現和使用的金屬之一。由于純銅的質地軟、熔點高,用其制造工具有很大局限性。后來,人類發現,在銅中加入其它金屬而制成的銅基合金,會使金屬材料的性能顯著改善。因此,人們有意識地熔鑄銅基合金,包括銅錫合金(或銅鉛合金)、銅鎳合金、銅鋅合金,它們被分別叫做青銅、白銅、黃銅。
青銅合金的配比一般為,銅占70~95%,錫古5~30%,并有適量的鉛,隨著錫加入量的增加,使青銅合金呈淡棕紅、棕黃、橙黃、淡黃,乃至銀灰色。由于錫與銅性質的差異,使青銅的性能得到改善。在一定范圍內,青銅含錫量增加,則熔點降低,硬度提高,化學性能穩定,鑄造性能良好。珍藏在中國歷史博物館的司母戊鼎,是商代的青銅杰作,重達832.84公斤,其成分為含銅84.77%,錫11.64%,鉛2.79%。
二、青銅器的腐蝕機理
銅、錫、鉛和青銅都具有較高的化學穩定性,腐蝕是在一定條件下緩慢進行的。青銅器腐蝕過程的條件,是它所處的環境。通常腐蝕從金屬表面局部開始,逐漸形成礦物質表層,即人們所通長說的銅銹。處于穩定狀態的腐蝕物,可保護內部金屬免遭腐蝕,不穩定的腐蝕物,腐蝕繼續延紳擴展,給青銅器帶來危害。
青銅是一種合金,而且古代冶金技術有一定局限性,在顯微境下觀察青銅器段界面,則發現含有許多雜志和未溶解的礦粒,青銅中的這些雜質和在鑄造過程中于金屬內部產生應力及晶格中的缺陷,使金屬的各部位各具不同的電位,即在金屬內部組成無數個微電池。而且出土青銅器中又存在可溶性鹽類,為發生電化學腐蝕速度遠遠超過化學腐蝕速度。青銅器于地下自然形成的腐蝕復蓋層,有翠綠、湖綠、灰綠、碧綠、紅褐、銀灰、漆黑等不同色彩。這些瑰麗斑斕的腐蝕產物,增添了青銅器的藝術效果,成為莊重古樸、俥代久遠的象征。銹層一般并未改變青銅器的形態。而且銅銹的性質較穩定,不致使器物破壞。所以,這類腐蝕層應保留。
腐蝕青銅器的覆蓋層是復雜的=常見的腐蝕物有:氧化銅、氧化亞銅、硫化銅、硫化亞銅、硫酸銅、堿式硫酸銅、堿式碳酸銅、氯化亞銅、堿式氯化銅和氧化錫。
青銅器腐蝕物中的淡綠色粉狀銹是青銅器的大敵,它的危害性在于其腐蝕反應不僅在表層,還會在銅體內反復進行,青銅器滋生此種粉狀銹,腐蝕要蔓延、擴散、深入,致使器物畸形、紋飾剝落、銘文模糊、穿透器物,乃至使整個器物粉化、斷裂、酥癱,完全損壞。粉狀銹還能把病害感染于其它青銅器,一件青銅器出現粉狀銹,會危及整個庫房青銅器的安全。所以,沾染此淡綠色粉狀銹的青銅器,稱之為帶有青銅病,把這種銹叫有害銹。對有害銹的分析測試結果確認:淺綠色的粉狀物是堿式氯化銅CCuCIz.3Cu(OH)z3,即氯銅礦。產生堿式氯化銅的主要是氯化亞銅(CuCl),氯化物與青銅器接觸形成氯化亞銅。氯化亞銅與水作用生成氧化亞銅和鹽酸,氯化亞銅與氧、水作用生成堿式氯化銅和鹽酸。而鹽酸可與銅、氧化亞銅,堿式碳酸銅繼續作用而產生堿式氯化銅。如此長期反覆作用,終會導致青銅器全部轉化為堿式氯化銅而徹底粉化損壞。氯離子和水分是青銅器的破壞者,因此保存青銅器的環境需干燥,無空氣污染物。
三、青銅器的修復工藝
對殘損破碎的青銅器,首先要做整修復原技術處理,恢復器物整體原貌。有整形、補配、鏨刻、固接、修飾等工序。
①整形。青銅器長期埋于地下或出土后流傳期間,受擠壓、撞擊等外力的作用,而改變器物原有的外形。整形即用機械方法,使變形得以恢復。整體方法要依據青銅基體的質地、變形和腐蝕程度,而選擇不同的方法。這些方法有錘打法、模壓法、工具法、加溫法、鋸解法等。
②補配。青銅器的殘缺部份,需制作與殘缺件相同的配件,方能使器物整體復原。補配件的材料質地,可以用同體材料,亦可用異體材料如錫鉛銻合金、合成樹脂等。補配件的制作方法有:打制法、鑄造法、塑造法等。
③鏨刻。青銅器紋飾的種類繁多,依紋飾的制作工藝有鑄造紋飾、鑲嵌紋飾和雕刻紋飾之分。運用各種特殊刀具,將青銅器補配件上的紋飾雕刻出來的技藝,稱之為鏨刻或鏨花。所鏨出的紋飾,應與該器紋飾風格完全一致。鏨刻方式可依其腐蝕程度不同采用先補后鏨或先鏨后補的工序。
(4)固接。將殘破青銅器的碎片,加固鏈接成為整體,是復原器物的關鍵工序。首先將破碎殘片,依其形狀、紋飾、色澤、茬口,找出連接處并注明標記,以備加固連接之用。固接方法主要為焊接和粘接,對殘損嚴重者也有用螺釘、鉚釘、扒釘等機械連接方法,并與粘接配合作用。
⑤修飾。經上述工藝之后,青銅器的整體得以復原,但補配件及加固連接處與原器的外貌明顯不一致,為達到外觀效果的統一,使用各種顏料和粘結劑調成色料,施加于所需修飾的部位,亦稱之為作舊、作銹或著色。
四、青銅器除銹去污方法
附著于青銅器的有害物質、污垢、泥土、硬結凝聚物和粉狀銹要清除,覆蓋青銅器紋飾和文字的銹層也要選擇性去除。方法有:工具法、清洗法、超聲波法、噴砂法和藥物法等。
①工具法。使用各種毛刷和錘子、鏨刀、雕刻刀、醫用手術器械等工具,由修復技術人員直接在青銅器銹蝕處做手工操作除去銹垢。此方法簡便,但不能根除有害物質,是配合其他方法的有效手段。
②清洗法。將青銅器置于裝滿蒸餾水的容器中進行浸洗,可清除器物表面泥污和可溶性無機鹽。用冷熱水反復清洗數次,直至檢測清洗液中無氯離子為止。
③超聲波法。依據超聲波振動原理制造的醫用超聲波清洗器、超聲波潔牙機,均適用于青銅器除銹去垢。超聲波清洗去污比前者效果更佳。超聲波潔牙機的換能器工作頭具有強烈的振動能,當工作頭與銹垢輕微接觸時,就很快將銹垢清除,該方法操作簡便、效率高、選擇性強,由操作者自行控制清除部位和程度。
④噴砂法。利用噴砂機對青銅器覆蓋層做局部除銹垢處理,此法快速高效,但操作者要技術熟練,不可將銹層全部去除。堙,風訟伏述尚效,但操作者要技術熟練,不可將銹層全部去除。町調控不同的噴砂速度、噴吵墩椏妙料。噴砂材料鶴杠柳、恢悱殼粉、玉米棒粉等。此法產生大量粉塵,可在封閉手套箱中操作或有良好的排風系統,大型文物在噴砂室內操作。
⑤藥物除銹法。傳統去銹方法是用烏梅或山楂為主要原料,調入其它配料,制成糊狀物,粘覆于青銅器的銹垢處,經一定時間即可除銹去垢。烏梅和山楂的主要成分為檸檬酸、蘋果酸、山楂酸等有機酸,為原始的化學除銹工藝。用化學試劑檸檬酸、醋酸、氫氧化銨、堿性甘油、堿性酒石酸鉀鈉、重鉻酸鉀、乙二胺四乙酸及其鈉鹽、六偏磷酸鈉等配制的除銹液,在一定范圍內可采用。也曾使用磷酸、硝酸、鹽酸的稀溶液,去除青銅器銹垢。無論用任何藥物除銹后,均需用蒸餾水反復沖洗,清除殘留藥物。
總之,健全和發展藏品保護科學技術,是文物管理事業實現科學技術現代化的重要內容,是衡量文物管理現代化水準的標志之一。