一件漢代三人足銅洗的初步分析研究與保護修復

余子驊　李軍

摘 要：南京博物院現藏一件漢代三人足銅洗，此文物病害嚴重，主要病害為缺失、斷裂、變形、點腐蝕等。經儀器初步檢測，該銅洗本體為錫鉛青銅，銹蝕產物主要為氯銅礦、錫石與白鉛礦。經技術路線制定與保護修復后，銅洗的有害銹蝕得到轉化而穩定，缺失與變形部位得到恢復，修復后其研究價值與藝術價值得到一定程度的提高。

關鍵詞：人形足銅洗；錫鉛青銅；漢代；保護修復

DOI：10.20005/j.cnki.issn.1674-8697.2023.24.009

1 修復前器物的保存狀況

南京博物院現藏有一件漢代三人足銅洗（下文稱“銅洗”），此件銅洗時代為漢代。口徑為26厘米，通高13厘米。銅洗表面通體銹蝕，分布較多硬結物，口沿與器壁存在較多缺失，器壁一處存在修補痕跡，可見鉚釘痕跡，銅洗一足存在變形（圖1、圖2）。

2 儀器檢測

2.1 檢測設備及參數

采用美國尼通XL3t980型手持式合金分析儀，儀器模式選金屬模式，檢測時間為45s，在樣品表面多個位置進行無損檢測，結果取平均值。

采用VHX-1000視頻顯微鏡觀察分析器物表面銹蝕形貌，將文物斷裂的碎片進行上機體視觀察，測算條件設置為數碼放大100倍。

X射線衍射是對銹蝕產物進行物相分析的常用手段。分析前，將樣品上的銹蝕產物先刮取下來放入瑪瑙研缽中，將銹蝕物研磨至200目后，平鋪于無背景硅片上，表面壓平進行上機測試。本次分析所用儀器Panalytical Empyrean型X射線衍射儀，工作電壓為40KV，工作電流為40mA，分析角度為10。～80。，靶材為Cu靶。

金相分析是選取銅洗上銹蝕剝落的殘片為樣品，以其斷面為檢測面，使用熱固性酚醛樹脂鑲嵌，用240-2000cw不同粒度的砂紙在磨拋一體機上拋光以達到樣品制備要求。浸蝕液為4%三氯化鐵乙醇溶液。所有樣品先不經浸蝕，在金相顯微鏡下觀察夾雜物及其組織形態。銅器金相樣品采用MP-2磨拋機，金相觀察采用蔡司ZEISS AXIO Scope A1型材料顯微鏡。

2.2 分析結果與討論

X射線熒光分析結果：銅洗的材質為錫鉛青銅，Sn含量為4.1%～10.8%，Pb含量為4.5%～18.1%。口沿部位Pb含量較高，約為底部Pb含量的2.5倍。這可能與澆鑄方式有關，即采用底部注入式澆筑法，造成了口沿部位Pb元素的密度偏析。補配部位較高的Sn含量，體現出其與銅洗原材質的差異（表1）。

超景深顯微分析結果：銅洗外壁表面銹蝕情況尚可，黑灰色銹蝕上有較多裂隙且分布有黃色、白色的硬結物；銅洗內壁銹蝕較為嚴重，在黑灰色銹蝕基體上分布有較多的綠色塊狀銹蝕以及藍白色、淺綠色酥粉銹蝕（圖3～圖6）。

X射線衍射分析結果：銅洗的銹蝕產物主要為氯銅礦、錫石、水白鉛礦與藍銅礦。硬結物以石英為主（表2）。

金相分析結果：銅洗為鑄造工藝，由于Sn含量較低，α樹枝晶內偏析不明顯。銅洗的底部與腹壁處的金相顯微存在一定差異（圖1～圖7），可能與澆鑄工藝有關，因腹壁先冷卻，對應α樹枝晶更細更尖銳，而底部冷卻速度較慢，樹枝晶較為粗大（表3）。

綜上，銅洗病害較為嚴重，殘缺、變形雖為穩定性病害，但不利于銅洗結構的穩定性與進一步的研究，亟需對其進行配補完形，恢復器物的完整性。其銹蝕產物中氯銅礦屬于活動性病害，白鉛礦與錫石為可誘發病害，亟需進行脫氯與穩定處理。氯銅礦是活性有害銹蝕，在溫濕度的影響下極易發生循環銹蝕，直至青銅器全部礦化。白鉛礦、錫石在傳統意義上雖為無害銹蝕，但有相關研究表明，錫石結構較硬且脆，若濕度變化易產生龜裂及破損，銅洗出土時雖能保持一定的外觀，但在干燥過程中易產生酥粉現象。碳酸鉛在周期性溫度變化和相對濕度波動較大的環境條件影響下，會交替反復發生重結晶與再溶解現象，使銹蝕體積不斷溶解膨脹或結晶收縮。一方面生成的晶體對銹蝕本身會產生擠壓，破壞其結合力，使原本較為致密的銹蝕變得酥粉脫落①，影響器物的外觀。另一方面，如果這層銹蝕完全脫落，空氣中的有害物質就更容易侵蝕銅洗本體②，因此要繼續對其進行脫氯與加固處理。

3 保護修復

結合前期分析研究，這件銅洗的具體保護技術路線如下：表面硬結物清洗—有害銹蝕轉化與封閉—整形復位—連接補配—緩蝕穩定—表面封護—表面隨色。

3.1 表面硬結物清洗

結合前期硬結物的病害產物分析，銅洗的硬結物主要為石英，由于銅洗器壁較薄，若用常規的機械振動或超聲振動等處理方法可能損傷文物本體，本次清洗選取化學軟化處理的方式。六偏磷酸鈉是軟化青銅器表面堅硬鈣質沉積物的常用試劑③，操作時使用濃度5%左右的六偏磷酸鈉溶液對銅洗進行浸泡，待表面鈣質硬結物軟化后，用棕毛刷刷洗去除，刷洗時控制力度，須用去離子水清洗干凈，并脫水、烘干。

3.2 有害銹蝕的轉化與封閉

銅洗的有害銹蝕多以點腐蝕的形態出現在人形足部。點腐蝕是一種破壞性和隱患腐蝕形態，孔有大有小，一般孔表面直徑等于或小于它的深度，小而深的孔可能使金屬穿孔，本著較少干預的原則，本次有害銹的處理原則是采取轉化與封閉相結合的思路。對點腐蝕凹坑露出的綠色粉狀銹蝕的部位，先用手術刀、鋼針或小型電磨刷細致地初步去除，去除程度以凹坑處的氧化亞銅層面基本得到顯現為宜。剔除后的銹蝕坑，使用過氧化氫法處理。過氧化氫法具有省時高效的優點，可將氯化亞銅與氯銅礦轉化成氧化銅④。氧化銅是一種較為穩定的銹蝕，色澤為棕黑色，與銅洗表面碳黑顏色相近，可作為后續隨色處理的底色。

3.3 錘揲整形

銅洗的口沿與器壁存在局部缺失，常見的頂撐法與模壓法并不適用。結合前期分析研究與現場模擬，修復師以錘揲法的形式對變形的足部及器壁進行整形。具體是將變形部位放在錫錠上，使用木槌、錫錘對變形部位進行多次適度錘擊，直到器壁恢復形制。

3.4 連接補配

銅洗材質為低鉛錫青銅，缺失部位較多，且器壁較薄，最薄處僅3mm。考慮到鉛錫合金、紅銅材料相較有機材料在抵抗老化方面具有明顯優勢，且焊接后與器物強度接近，能夠一定程度上避免因強度不均產生的二次傷害⑤，對銅洗的缺失部位采用銅板補配法⑥進行焊接固定骨架，再外用速成銅膠進行補配。具體操作如下：首先選取長度合適的銅棒，錘揲出合適的弧度，在口沿缺失處進行點焊固定；再用紙板蒙在器物外壁畫出器壁殘缺處形狀并剪出，將退火后的銅片剪成相應的殘補片，稍作銼、磨、敲打修整，拼對茬口，將其與器身焊接（先焊幾點固定再焊接接縫），用電烙鐵修整接口不規則焊錫，將焊接好的銅片敲打塑形，做出一定的弧度與原器匹配。焊接后，使用速成銅膠補配。補配前，用銼刀磨毛銅皮表面，增強樹脂黏結附著力。將速成銅膠調制合適后，均勻地涂抹在銅皮表面，待后補的速成銅膠初步固化后，再對其進行磨銼修整，待完全固化后，使用刻刀在其表面雕刻紋飾。銅洗外壁表面缺失部位紋飾較少，為一圈玄紋，打磨及雕刻時需細致關注周邊面與線的關系，保持過渡自然，直至與銅洗外形基本符合。

3.5 緩蝕封護

為延緩銅洗內部的潛在銹蝕，需對銅洗進行表面緩蝕處理。苯并三氮唑（BTA）是現階段較為常用的青銅緩蝕劑⑦，可與銅離子結合層BTA-Cu，組織氯離子繼續與基體發生反應。具體操作時，用乙醇配置濃度為3%的BTA乙醇溶液，再將銅洗放入烘箱內預熱至40℃，以提高其反應速率，將銅洗放入盛有BTA乙醇溶液的封閉容器中浸泡24h，緩蝕處理后，使銅洗自然風干，再用乙醇溶液將器物表面析出的白色結晶物清理干凈。緩蝕后，為進一步減緩因外環境條件達不到銅洗保存環境要求，而再次遭受銹蝕的可能性出現，仍需對銅洗進行表面封護處理，以提高其抗外部環境能力。封護材料一般使用Paraloid B72材料。用毛刷蘸取濃度1.5%的Paraloid B72乙酸乙酯溶液多次涂刷銅洗表面。

3.6 表面隨色

封護后，需對補配部位表面進行隨色。銅洗外壁表面較為光滑，內壁較為粗糙，需使用不同的作色技法與材料。因銅洗外壁較為光滑且整體呈現啞光色澤，修復師使用專用丙烯顏料對銅洗外壁的炭黑色色澤進行隨色。調色時，以黑色為基準色，根據周邊不同明暗度，添加少許鈦白、赭石等顏色，以達到與周邊區域色澤相近的效果。隨色時以涂、點、噴等技法進行著色，待一種顏色初步固化后，再上另一種顏色，如此反復，以體現整體的層次感，待作色區域與周邊色澤接近后，再使用丙烯啞光光油等材料擦拭表面，以接近銅洗原有的光澤。而對于器壁內部的隨色，則采取礦物顏料加蟲膠漆片的傳統方式。具體操作時，使用礦物顏料調制出與周邊銹蝕顏色及顆粒度相近的黃、綠、褐等三種顏料，并根據周邊區域的銹蝕粗糙度，在調好的色料里添加合適目數的黃土，對待著色部位以點、蘸、彈、抹等技法進行交替上色，待顏色初步固化后，在著色區域輕抹一層薄土，待其顏色固化，掃去黃土，重復上述步驟多次，最終達到隨色區域與周邊過渡自然的效果。

4 結論

通過儀器的初步科學分析，銅洗材質為錫鉛青銅，鑄造工藝。由于采用的是澆鑄工藝，不同部位冷卻時間有差異，造成同一器物不同部位的金相組織出現差異；銅洗銹蝕產物主要以氯銅礦、錫石與白鉛礦為主。通過病害程度評估，設計出有效的保護技術路線，經保護修復后，銅洗表面的硬結物、有害銹蝕得到了去除與轉化，斷裂與缺失的銅壁得到了補配與連接，使銅洗本體的穩定性得到了一程度的提升，對補配表面進行刻紋與隨色后，其藝術價值也進一步得到提高（圖11、圖12）。銅洗器體似盆，口沿平折，腹中部兩側有鋪首裝飾，鋪首處無銜環，下腹斜收微張，銅洗底部附有矮圈足，下承三個人形足。人形足造型生動，人物身穿交領窄袖短袍，雙手叉腰直立，以頭與肩頂扛洗，睜目長眉，寬鼻咧嘴，全身用力。碩大的銅洗壓在三人身上，人眼、鼻與嘴的形態都表現出難以支撐的吃力神態，生動逼真。為進一步研究此類型的銅洗提供了較為豐富的實物資料。

注釋

①王煊.三星堆青銅器“酥粉銹”腐蝕機理的研究與探討[J].四川文物，2002（3）：83-89.

②蔡毓真，胡東波，管理，等.海昏侯墓車馬坑出土鎏金青銅當盧銅、錫元素遷移變化研究[J].南方文物，2020（6）：180-188.

③國家文物局博物館與社會文物司.博物館青銅文物保護技術手冊[M].北京：文物出版社，2014：66.

④廖原.青銅文物銹蝕機理及有害銹轉化劑研究[J].文物保護與考古科學，2003（2）：20-23，67.

⑤于孟楠，劉鶯.淺談青銅器的補配：以素面青銅盆修復為例[J].上海視覺，2021（2）：111-117.

⑥雷磊.銅板補配法在青銅文物修復中的應用[J].自然與文化遺產研究，2019，4（S2）：95-98.

⑦祝鴻范.BTA緩蝕劑在文物保護中的應用[J].腐蝕科學與防護技術，1999（4）：64-65.