萬潔
摘 要:銅鍑是草原游牧文明演變發(fā)展的一種產(chǎn)物,具有較高的研究價值。通過對一批出土于新疆伊犁地區(qū)的史前大型銅鍑銹蝕進行科技分析,揭示更多關(guān)于這批銅鍑所蘊含信息的同時,通過科技保護修復使這批銅鍑的病害得以遏制,使其本體穩(wěn)定滿足博物館的展陳要求。
關(guān)鍵詞:大型銅鍑;銹蝕產(chǎn)物;科技分析;保護修復
伊犁河谷地區(qū)位于新疆西部,是絲綢之路北線重要的節(jié)點,在新疆青銅冶金史中有重要的地位,是新疆史前時期重要的銅礦冶煉中心。這里出土了大量珍貴的青銅文物,其中就有很多代表歐亞草原游牧民族文化特征的大型銅鍑,其具有較高的研究價值。國內(nèi)一些學者對這些銅鍑的類型、分布、年代、材質(zhì)、鑄造工藝等方面進行研究,對銅鍑代表的文化和藝術(shù)信息有所揭示。但隨著時間的推移,這批銅鍑受保存環(huán)境的影響,產(chǎn)生了許多病害,銹蝕逐漸向銅器本體蔓延,損毀日益嚴重。這些銅鍑可能已經(jīng)得了被稱作青銅器“癌癥”的銹蝕病害—含氯類銹蝕(粉狀銹),若不及時保護,就會將銅鍑腐蝕殆盡,甚至傳染影響其他文物,所以對這批銅鍑的保護修復工作迫在眉睫。
1 文物概況及科學分析
本次修復的銅鍑共計7件,分別出土于伊犁地區(qū)的新源縣、鞏留縣、特克斯縣和昭蘇縣,大小尺寸均有差異,整體造型表現(xiàn)為素面、敞口、弧腹、圜底,鍑足呈喇叭形。從類型上可以將這幾件銅鍑粗略分為兩類:
①立耳式銅鍑(耳位于銅鍑口沿之上),耳呈圓形,器形整體較高(圖1~圖3)。
②肩耳式銅鍑(耳位于銅鍑肩部或上腹部),耳呈半圓狀,器形相對整體偏矮(圖4~圖7)。
梅建軍先生研究認為第一類銅鍑可能與歐亞草原東部文化有關(guān),第二類銅鍑可能與塞人文化遺存有關(guān)。陳藩先生等人對這批銅鍑的材質(zhì)先后做過分析,發(fā)現(xiàn)主要以紅銅材質(zhì)為主,從金相結(jié)果判斷都為鑄造組織(表1)。
通過直觀觀察發(fā)現(xiàn),這批銅鍑體型均較大,病害較嚴重,未見保護修復痕跡。所有器物均有殘損,殘損位置多在器物耳部、底足、口沿及腹部位置。所有器物表面都覆蓋大量硬結(jié)土,且銹蝕嚴重,部分銹蝕已達銅胎,部分器物有變形現(xiàn)象。
1.1 銹蝕顯微觀察
通過超景深顯微鏡和掃描電鏡對銅鍑銹蝕進行微觀觀察,通過剖面照片可看出銹蝕按層狀分布,呈一定規(guī)律性。由外向內(nèi)對銹層進行觀察,發(fā)現(xiàn)有銹蝕夾層現(xiàn)象,銹蝕已經(jīng)深入銅胎。表層銹蝕為淺綠色,二層銹蝕為灰綠色,三層銹蝕為磚紅色,最內(nèi)層銹蝕為灰綠色。通過銹蝕表面觀察可看出表層銹蝕質(zhì)地疏松、粉狀分布。整體銹蝕狀態(tài)符合青銅器粉狀銹腐蝕特征(圖8~圖11)。
1.2 銹蝕物相檢測
使用XRD對銅鍑表面銹蝕進行取樣分析,檢測結(jié)果如表2所示。
XRD檢測結(jié)果顯示,樣品成分主要為堿式氯化銅、氧化亞銅、氯化亞銅和水膽礬。水膽礬常見于室外青銅器,生成原因可能與游牧民族生活方式有一定關(guān)系。而其中的堿式氯化銅和氯化亞銅為青銅器有害銹的主要成分。游離的氯離子深入銅胎內(nèi)部,與空氣中的氧氣、水分持續(xù)發(fā)生反應(yīng),生成新的銹蝕對器物本體造成破壞。
分析結(jié)果顯示這批銅鍑銹蝕病害情況嚴重,亟須保護修復。
2 保護修復
2.1 表面清理
對表面進行清理時,首先使用毛刷刷去表面浮土,然后用棉簽蘸取3A溶液(去離子水、無水乙醇、丙酮三者1∶1∶1)和手術(shù)刀配合去除土質(zhì)硬結(jié)物。在清理土質(zhì)硬結(jié)物的同時,發(fā)現(xiàn)外表土質(zhì)硬結(jié)物下層還有炭黑層存在,將這些真實歷史信息保留,方便以后的展陳和研究,本次修復僅對附著較松軟的炭黑用牙刷輕輕刷去,對附著較好的炭黑層予以保留(圖12)。
2.2 有害銹治理
青銅器有害銹是危及青銅器壽命的主要原因,目前國內(nèi)去除有害銹的方式主要有機械法和化學法。機械法主要指通過手術(shù)刀、潔牙機、噴砂機和超聲波清洗機等工具去除銹蝕;化學法則指通過各種化學反應(yīng)對銹蝕進行置換或者轉(zhuǎn)化,常見的有倍半碳酸鈉法、雙氧水法、氧化銀局部封閉法、鋅粉置換法和電解法等。
根據(jù)這批銅鍑有害銹蝕的特點選擇不同的方法進行除銹。對于銅鍑表面大面積銹蝕的,應(yīng)先用潔牙機刮除部分銹蝕,再使用1%~2%的倍半碳酸鈉溶液進行浸泡,每星期換一次溶液,用氯離子選擇電極檢測溶液中的氯離子含量,直至氯離子去除完畢(圖13、圖14)。對于銅鍑表面點狀腐蝕,用潔牙機剔除至露出銅胎,之后用毛筆蘸取1%雙氧水點滴在除銹后的部位,對殘留的氯離子進行去除。
2.3 整形
整形即矯形,對變形的銅器進行矯正。青銅器在使用過程中或是在埋藏環(huán)境中由于外力作用發(fā)生形變,利用各種矯形工具使這些變形的銅器恢復原來的形狀。整形需要考慮銅器的材質(zhì),這次需要矯形的銅鍑多為紅銅,銅質(zhì)較軟,厚度較厚,可以使用支撐、頂壓和錘擊等方法進行整形。整形的工具很多,常用的有液壓千斤頂、G形夾、管鉗、臺鉗、錘子等。對于形變較大的地方,使用熱風槍加熱的同時操作液壓千斤頂進行頂起,頂起時注意觀察,慢慢施力(圖15),并在位置合適時保持一段時間,以充分釋放應(yīng)力,使銅器慢慢適應(yīng)形變過程,減少反彈。對于形變較小的地方,用G形夾進行矯正(圖16),同樣需要用熱風槍進行加熱,利用溫度的變化改變銅器內(nèi)部結(jié)構(gòu)狀態(tài),使其慢慢恢復原有的形態(tài),之后可以通過錘打進行局部微調(diào)。需要注意的是,在使用這些工具操作時,要在銅器與這些工具接觸的位置加墊木板或者橡膠塊之類硬度比銅低的物體,防止矯形工具對銅器造成不必要的傷害。
2.4 穩(wěn)定性處理
穩(wěn)定性處理也叫“緩蝕”。本次使用3%的BTA無水乙醇溶液作為緩蝕劑對銅鍑進行緩蝕。其原理是BTA與銅器作用在表面形成不溶且穩(wěn)定的絡(luò)合物,從而使銅器得到保護。一般將銅器浸泡在BTA溶液中30分鐘,取出瀝干,但因為銅鍑的體積太大,操作不便,故使用軟毛刷蘸取溶液在銅器表面涂刷,涂刷3遍以上,靜置干燥。
2.5 補配
我們在有充分證據(jù)的前提下對銅鍑殘缺部位進行補全,根據(jù)這批銅鍑的殘缺情況使用不同的材料和方法進行補缺。因為腹部的殘缺較大,故錘打銅皮,并修剪出相應(yīng)的形狀,用電烙鐵錫焊的方式焊接在缺口上,焊接完成后調(diào)配原子灰,按照銅鍑的厚度均勻涂抹在焊接的銅皮上進行補齊,待原子灰干燥后使用銼刀和砂紙打磨修整。對于一邊耳部缺失的銅鍑,使用石膏在銅鍑另一邊對應(yīng)的部位進行翻模,制成石膏范,合范后將錫熔化進行澆鑄,澆鑄成形冷卻后銼刀打磨修整,使用電烙鐵進行焊接。對于殘缺較小的部位(如部分銅鍑上的小孔洞)直接使用銅膠泥揉捏成相應(yīng)形狀進行修補,待其硬結(jié)后用銼刀和砂紙修理平整(圖17~圖20)。
2.6 封護加固
常用的封護材料為B72,B72丙酮溶液可以在銅器表面形成一層無色無味透明的薄膜,阻止空氣中氧氣、水分、二氧化碳等物質(zhì)與銅器接觸,防止銅器發(fā)生腐蝕,同時還可以對質(zhì)地較差的銅器起到一定的加固作用。我們本次用1%~2%的B72丙酮溶液對銅鍑進行整體封護,使用毛刷蘸取B72丙酮溶液后在銅鍑表面均勻地一遍遍涂刷,一般涂刷3遍,涂刷時注意觀察,不要出現(xiàn)炫光現(xiàn)象。
2.7 做舊
為了更好地展示銅鍑的完整性,使用顏料對銅鍑補配后的部位進行做舊、做銹。依據(jù)修舊如舊原則,按照銅鍑表面的顏色調(diào)配顏料,用排筆和毛筆對補配的位置進行上色,使銅鍑補配位置表現(xiàn)出與整體協(xié)調(diào)的效果(圖21、圖22)。
3 結(jié)語
銅鍑是新疆史前時期游牧文化極具代表性的器物,有較高的歷史、科學及藝術(shù)價值。對伊犁的這批銅鍑進行保護修復,在修復中根據(jù)器物自身特征使用針對的修復方法與手段,一方面使不穩(wěn)定病害得以遏制,文物整體穩(wěn)定性提高,并通過控制其保存及展陳微環(huán)境,使這批銅鍑得以有效利用。另一方面,通過科學分析這幾件銅鍑的銹蝕特征及保護修復的方法,為伊犁地區(qū)乃至整個新疆其他青銅器的保護修復工作提供借鑒與參考。
參考文獻
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