館藏金屬文物保護與修復

白景芝

（莘縣文物管理所，山東 莘縣 252400）

莘縣博物館通過專業人員查看館藏文物的基本情況，記錄病害情況，拍攝病害特征照片并取樣分析，遵守相關行業標準的要求，使這批館藏文物盡早得到保護修復，達到保管和陳列的要求。通過制定有效的保護與修復方案，完成現有館藏文物的保護與修復，建立一套完整的文物信息數據檔案，為今后的文物展示、人員培養、保護研究等提供有力的保障。

1 文物的基本信息與價值

此次待保護修復的金屬文物（圖1）均為莘縣博物館館藏。該批器物主要以銅鏡及佛造像居多，銅鏡一般由含錫量較高的青銅鑄造，佛造像神情莊重而又不失慈祥，身材比例勻稱，結構合理，體態豐腴飽滿，寫實性較強，具有很強的動感。

圖1 待保護修復金屬文物

2 保存現狀及病害分析

①文物保存：文物的長久保存與存放環境有密不可分的聯系，文物來源包括本地出土、舊藏、文物征集以及個人捐贈。許多館藏文物未進行過科學保護修復，文物病害沒有得到有效控制與消除。②文物病害：此次待保護修復金屬文物受埋藏環境影響較大。

3 文物分析檢測

測試說明：測試采用NiTon XL3t 950型X射線熒光光譜儀、基恩士VH-1000型顯微鏡、X光探傷機、硝酸銀定性分析。

3.1 X射線熒光光譜分析（XRF）

我們為了解該批文物的表面成分，選用NiTon XL3t 950型X射線熒光光譜儀對此批文物表面基體做定性或半定量分析。①熒光光譜的測試結果顯示，此批文物主要元素為銅、金、銀，多為銅、錫、鉛合金的青銅，銅、金的合金及大量為銀、銅、金的合金；②由于樣品量不同，測試過程會產生不同的響應，需要區別分析。

3.2 硝酸銀定性分析

我們用此化學濕法分析文物銹蝕過程中是否含有氯離子進行定性。保護與修復前對文物上的表面硬結物、腐蝕產物進行了硝酸銀定性分析，給出的分析結果可直接指導文物內氯離子的脫出工作。

采用化學濕法分析發現所檢測的樣品中部分含有氯離子。青銅器腐蝕的根本原因是銅離子與氯離子結合產生有害銹，呈點腐蝕狀的粉狀銹經過不斷擴散，就會使銅基體通體礦化。所以對青銅器的保護修復中最重要的環節就是徹底清除氯離子，防止復發。

3.3 鐵器分析檢測

檢測鐵器基體成分和銹蝕產物，分析鐵器腐蝕原因及銹蝕程度，為后期保護與修復提供有利依據。

4 保護與修復工作目標

在充分調查莘縣博物館文物歷史資料、考古資料以及文物保存現狀的基礎上，借助X射線熒光光譜儀分析文物病害與信息，并根據檢測結果與文物的具體病害特征，制定合理的保護修復方案，嚴格按照館藏國家標準，建立檔案。依據文物保護基本原則，盡可能減少干預、不改變文物原狀，采用的保護措施以延續現狀為主要目標，對文物實施清洗、置換氯離子、粘接、補配、緩蝕、封護、做舊等物理和化學相結合的方法，對文物進行不同程度的處理，改善文物保存環境，達到該項目預期的目標。

5 保護與修復擬采取的技術路線

5.1 保護修復設計依據

嚴格遵從文物保護與修復原則、法規。

5.2 保護修復基本原則

①尊重文物原件，不能偽造和清除；②尊重最小干預原則，在實施必要的修復過程中做到最小干預及最小傷害；③補配要有依據，對不同的金屬器制定不同的修復方案，采用傳統和科學相結合的方法對文物進行修復，最大限度地保留文物原有基體，修復所用的新材料要具有可逆性，且應與文物協調一致。

5.3 文物保護修復操作技術路線

青銅器：建立保護修復檔案——采集影像資料——分析檢測——清除表面硬結物——置換氯離子——緩蝕（BTA）——矯形、粘接、補配——封護——做舊——采集修復后影像資料。

鐵器：建立保護修復檔案——采集影像資料——分析檢測——清除表面硬結物——脫出可溶鹽——粘接、補配——緩蝕——封護——做舊——采集修復后影像資料。

6 保護與修復的措施和步驟

6.1 建立文物保護修復檔案

根據國標標準規范，建立每件文物保護修復檔案。通過拍照，量尺寸，稱重量，調查文物歷史、考古資料，詳細記錄文物的保存狀況。并參照由國家文物局頒布的《館藏青銅器病害與圖示》《館藏鐵質文物病害與圖示》的繪制標準，繪制文物病害圖，在繪制病害圖的過程中再次詳細認知病害狀況。

6.2 去離子水清洗文物

不同環境下的金屬文物經歷歲月的雕琢，表面會留有許多附著物及斑駁的銹蝕物。出土的金屬器多數帶有堅硬的土垢，附著較厚的凝結物。而疏松的銹蝕產物一定程度上是個“蓄水池”，空氣濕度較高時，水汽很容易儲藏于此，不利于金屬器的保護。因此，從延長文物壽命的角度考慮，清理工作是必要的。

鐵器：考慮到用純凈水清洗鐵質，會加速鐵器的腐蝕，所以使用由氫氧化鈉配制的堿性水溶液清洗鐵器表面的浮土與易清洗的表面硬結物。

青銅器：先將器物放置于去離子水中浸泡，用軟毛刷蘸取碳酸鈣磨料將表面的浮土及其他較疏松銹蝕物刷除，再用熱風槍或烘干箱進行強制烘干。

6.3 物理除銹與軟化銹蝕

①機械法去除表面硬結物。青銅器表面硬結物主要有表面附著物及表面腐蝕產物。表面附著物包括土垢、白色的鈣鎂化合硬結物、絲織品等。在去除附著物時，要仔細觀察這些附著物是否影響到青銅器的歷史信息及研究、陳列展示等，并結合科學儀器的檢測分析結果，合理地進行除銹工作。

②化學方法去除表面硬結物。先放置于去離子水中浸泡，用軟毛刷刷除表面硬結物。對機械清洗效果不好的、較為堅硬的硬結物使用EDTA絡合法軟化。軟化后的硬結物較容易用機械方法去除。對于出土的金銀器或鎏金（銀）銅器，保護原則是以去除遮蓋銅器形貌、花紋的土垢或其他銹蝕產物為主，用來清除銹垢的化學試劑除了乙二胺四乙酸、檸檬酸、硫脲外，還有氨水和甲酸兩種清洗試劑。

鐵器：除銹是鐵器保護修復工作中非常重要的一個環節，除銹效果的好壞將直接影響鐵器整體保護修復工作。根據鐵器的器形特點，主要采取物理方法。除此之外，部分頑固銹蝕利用化學方法將其軟化，再借助機械方法將其去除。

6.4 置換氯離子

根據化學濕法分析檢測出的結果，得出不同的青銅器氯離子含量的高低，制定相應的置換工作。如果青銅器銹蝕中含有氯離子，一般認為是感染了有害銹，其銹體呈粉末狀，即粉狀銹。對這種病害，一定要去除青銅器本體及銹體中的氯離子。借助AgNO滴定法，甄別青銅器是否需要置換氯離子。對于需要置換氯離子的青銅器，將放置于可以恒定加熱到50度左右的水浴容器中，選擇蒸餾水浸泡并定期更換的方法去除青銅器內部氯離子。

6.5 點腐蝕的處理

①氧化銀保護法：點狀腐蝕可以采取氧化銀保護法，此法適用于點狀腐蝕和局部腐蝕的青銅器。②過氧化氫法：將過氧化氫配制成一定濃度（依腐蝕情況采用不同的濃度），用滴管滴至“點腐蝕”的部位（有很強的針對性），使氯離子轉化為氯氣。③鋅粉轉化法：將剩余銹蝕部位涂抹調配好的鋅粉，每隔一小時噴涂無水乙醇，四小時后觀察，發現表面無黑色潮濕狀態，即表明已無氯離子。將鋅粉洗凈之后強制烘干。④大面積有害銹的處理。對于存在大面積有害銹蝕的青銅器，先用物理方法清除掉表面有害銹蝕，然后將青銅器浸泡在濃度為5%的倍半碳酸鈉水溶液中，浸泡時間根據青銅器本體銹蝕的情況而定，一般要進行到完全置換出青銅器中的氯離子為止。

鐵器：將表面銹蝕去除后，用濃度為0.02%NaOH溶液清洗，通過檢測氯離子含量制定初步脫氯方案，脫氯方法選用氫氧化鈉溶液浸泡法，溶液應完全淹沒鐵器。

6.6 緩蝕

常用的方法是苯丙三氮唑乙醇溶液。苯丙三氮唑可與銅離子結合生成不溶性的極穩定的絡合物（BYA－Cu），將銅與外部環境隔離開。

鐵器：緩蝕材料選擇的是0.2%的單寧酸溶液。單寧酸是一種常用的鐵器緩蝕材料，單寧酸涂刷在鐵器表面后會形成致密的保護層，從而防止鐵器的進一步腐蝕。

6.7 矯形

金屬文物自鑄成器后，歷經漫長歲月，受到土質環境、材質及出土后的各種腐蝕、人為因素，往往會支離破碎、變形、面目全非，這就需要對金屬文物加以修復。青銅器同樣受到自然力、人為等外力因素而產生的一種變形。整形就是通過在青銅器的變形部位加以作用，使變形部位再一次發生變形，以達到整形目的。

6.8 補配、粘接

補配是對青銅器缺失部分的修補和完善。補全應該遵循客觀原則，不能憑空想象，改變文物原貌；補全材料應遵循最小干預、可辨識、可再處理、可兼容性等原則，同時還應有一定的藝術美感。對文物進行粘接時，在青銅器預粘接面涂刷B72丙酮溶液作為隔離層，然后選用3A膠等環氧樹脂類膠黏劑進行粘接。補配材料多用修補膠棒類環氧樹脂。青銅器傳統修復工藝中的補配環節有多種多樣的方法，都能夠達到補配的效果，有打制銅皮補配法、翻模灌注樹脂膠類補配法等，但到底采用那一種方法，這要在具體的實踐中根據不同的情況酌情而定，靈活掌握。

6.9 封護

對金屬文物封護保護而言，影響的因素有很多：青銅器在涂覆涂層前是否清潔，清潔程度如何，涂層是否完整，所有涂層材料都有一定的滲透性，因此合理除銹、脫出侵蝕性陰離子和緩蝕步驟很是重要。

根據文物保護的特點和化學工藝操作的基本準則，金屬文物封護通常需要遵循以下幾個原則：①操作方法應簡便易行，封護層無色透明、無炫光、對本體無傷害；②封護是文物保護最后一個操作步驟，應在其他保護步驟結束后進行；③封護材料還應有基本性能：基本透明、可再處理性、防腐蝕、具有一定的硬度及良好的耐磨性、熱膨脹系數與金屬接近、耐老化性能。

封護操作完畢后的文物須養護，以使封護層充分干燥。養護周期應根據所選封護材料的規定條件確定。如封護層較厚，應適當延長養護時間。在養護期內，封護層應避免摩擦、撞擊以及沾染油污和水。

鐵器用傳統的蟲蠟封護：將蟲蠟加熱熔融后加入松節油進行稀釋，用棉布手套反復揉搓，直到器物表面的蠟層能夠充分滲透到器物上細小的孔洞中。若表面已無未熔化蟲蠟，可形成防護層。

6.10 做舊

金屬文物的做舊除了要掌握工藝的技術和方法之外，還要遵循文物的可辨識性原則。傳統做舊方法：是以蟲膠漆作為黏結劑，以各種礦物顏料作為著色劑施加在被處理的表面，使其和周邊渾然一體的一種施色方法。具體方法如下：①噴筆法；②畫、抹、涂法；③彈撥法。

7 風險評估

①實施風險。因技術的時代局限性，本項目使用的保護和修復技術不完全代表其先進性；因為個體的差異，保護和修復中也存在許多不確定因素。

②防范措施。聘請這方面的專家現場指導，提高防范意識；制定風險防范預案，保證應急處理的合理性；建立合理的現場管理制度，確保保護修復工作依照方案進行；邊試驗邊觀察，發現問題及時糾正，將損失控制在最小范圍。

8 保護修復后的保存環境建議

①控制溫度、濕度。保護修復后的金屬文物保存環境建議如下：保護修復后的青銅器文物應存放在18～25℃、相對濕度45%以下的密閉環境中，遠離自然界的侵蝕；保護修復后的鐵器適合在干燥的、相對濕度最好低于50%的缺氧密封環境中，盡量避免二氧化硫、硫化氫等有害氣體對鐵器的腐蝕。②防治紫外光、有害氣體、灰塵的侵害。庫房或展覽館的室內環境適中，玻璃表面加入防紫外線物品，或安裝一面色深和一面色淺的雙色窗簾。文物陳列展出時，使用無紫外線照明，以能看到為準。同時，盡可能六個月更換一次展品，使其連續光照量小于等于72000勒克斯/每小時。加入空氣過濾裝備，減少有害氣體和灰塵進入，定期清掃清潔，用軟布、排筆清洗去表面灰塵。③防止霉菌。文物庫房內應保持清潔、通風。保存文物的展柜、囊匣，使用前建議用高溫滅菌。

9 保護修復的安全措施

9.1 場地要求

實施保護修復的工作場所預定為山東潤故軒文物保護工程有限公司文物修復室內。①工作場地安全、防火防盜要求應符合國家標準《建筑設計防火規范》（GB50016-2006）和《安全防范工程技術規范》（GB50348—2004）。②修復場地應適當通風，溫度控制在18～22℃，相對濕度控制在20%～40%，有上下水。③室內盡量采用自然光或者使用飛利浦無紫外線燈管照明，避免陽光直接照射文物，工作期間的光照度盡量控制在400勒克斯以內。

9.2 減少污染

方案實施過程中的生化試劑應盡量回收利用，對于無法再利用的，用相應試劑中和后再排放，盡量減少對環境的危害；排放液的處理遵循以下兩點：①應盡量避免使用產生有害排放液的化學、生物材料；②保護修復操作過程中排放的污水須符合現行《污水綜合排放標準》（GB/T8978-1996）。方案實施過程中產生對環境無不良影響的氣體，可通過排氣系統進入空氣。

有害氣體的排放遵循以下兩點：①應盡量避免使用產生有害氣體的化學、生物材料；②空氣質量應符合現行《室內空氣質量標準》（GB/T18883-2002）的有關規定。

9.3 安全保護

①嚴格挑選金屬文物保護修復包裝工作的人員，以文物安全為首要考慮因素。②工作現場安裝監控設備。③工作場所具備相應的滅火設備。④應符合國家標準《建筑設計防火規范》（GB50016-2006）和《安全防范工程技術規范》（GB50348-2004）。