化學鍍是表面處理技術(shù)的重要方式之一。表面處理技術(shù)可以在基體材料表面,加工形成一層與基體的物理、化學性能不同的表層,從而達到耐腐蝕、耐磨損、美觀的目的。
表面處理技術(shù)在中國有著悠久的歷史,例如,河南安陽殷墟遺址出土的虎面鍍錫銅盔(頭盔)、聞名中外的越王勾踐劍、秦始皇陵兵馬俑坑出土的經(jīng)過鉻(gè)酸鹽鈍化處理的青銅鏃(zú,安裝在箭桿前端的鋒刃部分)。
作為表面處理技術(shù)的重要方式之一,化學鍍是在含有金屬離子的溶液中,使用還原劑,將金屬離子(金屬離子在化學反應中,充當氧化劑)還原成金屬。金屬沉積在基體材料表面,就形成了致密鍍層。
化學鍍過程的本質(zhì)是氧化還原反應,金屬沉積不是通過固液兩相間的金屬原子和離子交換實現(xiàn)的(即基體材料沒有參與反應),而是液相離子通過與液相中的還原劑反應,在金屬或非金屬表面還原沉積實現(xiàn)的。
這里有些難理解,我們來一一解釋一下:相是材料學里很重要的一個概念,是指材料中,物理、化學性質(zhì)完全均勻的區(qū)域。
目前應用最廣的一種化學鍍層——化學鍍銅,還原劑(主要是甲醛)與金屬離子(銅離子)在堿性條件下發(fā)生反應,即
中國古人有云:“治大國如烹小鮮?!逼鋵?,化學鍍也和生活中的烹飪過程是很像的。影響其效果的主要因素包括:
化學鍍在工業(yè)中應用廣泛,但在文物修復領域?qū)儆谝环N創(chuàng)新。它可使局部磨損的文物加厚或恢復尺寸。
給文物“做手術(shù)”,必須在不改變文物原狀和真實性、最小干預、可識別、與整體協(xié)調(diào)等原則上進行。因此,化學鍍并非直接作用在文物本體,而是作用在補配部位。所謂補配,是在文物殘缺部位,使用各種材料進行回填塑形,使其外形恢復完整。
在實際修復中,補配部位很難浸泡,因此工作人員常用蘸取溶液的棉花敷于其上,再覆蓋一層保鮮膜,每半小時更換一次棉花。用這種方法獲得的化學鍍銅層比較薄,對底色的覆蓋作用有限,但已具備導電性。在此基礎上,工作人員會根據(jù)不同材質(zhì),選擇電刷鍍金或電刷鍍銅,獲取金色、黑色、槍色等各種顏色,由此形成了多層組合結(jié)構(gòu)的鍍層。
化學鍍讓修復后的器物達到了“遠看一致,近看可識別”的效果。隨著科技的進步,更多手段有望被用于文物修復,讓我們期待更多文物能重現(xiàn)風采!
?修復前、后對比(供圖/牛飛)
?仿生瓷器金飾殘缺部位修復效果(供圖/牛飛)
(責任編輯 / 代竹蕊 高琳? ?美術(shù)編輯 / 周游)