馆藏金属文物保护与修复

莘县博物馆通过专业人员查看馆藏文物的基本情况，记录病害情况，拍摄病害特征照片并取样分析，遵守相关行业标准的要求，使这批馆藏文物尽早得到保护修复，达到保管和陈列的要求。通过制定有效的保护与修复方案，完成现有馆藏文物的保护与修复，建立一套完整的文物信息数据档案，为今后的文物展示、人员培养、保护研究等提供有力的保障。

此次待保护修复的金属文物(图1)均为莘县博物馆馆藏。该批器物主要以铜镜及佛造像居多，铜镜一般由含锡量较高的青铜铸造，佛造像神情庄重而又不失慈祥，身材比例匀称，结构合理，体态丰腴饱满，写实性较强，具有很强的动感。

图1 待保护修复金属文物

①文物保存：文物的长久保存与存放环境有密不可分的联系，文物来源包括本地出土、旧藏、文物征集以及个人捐赠。许多馆藏文物未进行过科学保护修复，文物病害没有得到有效控制与消除。

②文物病害：此次待保护修复金属文物受埋藏环境影响较大。

测试说明：测试采用NiTon XL3t 950型X射线荧光光谱仪、基恩士VH-1000型显微镜、X光探伤机、硝酸银定性分析。

X射线荧光光谱分析(XRF)

我们为了解该批文物的表面成分，选用NiTon XL3t 950型X射线荧光光谱仪对此批文物表面基体做定性或半定量分析。

①荧光光谱的测试结果显示，此批文物主要元素为铜、金、银，多为铜、锡、铅合金的青铜，铜、金的合金及大量为银、铜、金的合金；

②由于样品量不同，测试过程会产生不同的响应，需要区别分析。

硝酸银定性分析

我们用此化学湿法分析文物锈蚀过程中是否含有氯离子进行定性。保护与修复前对文物上的表面硬结物、腐蚀产物进行了硝酸银定性分析，给出的分析结果可直接指导文物内氯离子的脱出工作。

采用化学湿法分析发现所检测的样品中部分含有氯离子。青铜器腐蚀的根本原因是铜离子与氯离子结合产生有害锈，呈点腐蚀状的粉状锈经过不断扩散，就会使铜基体通体矿化。所以对青铜器的保护修复中最重要的环节就是彻底清除氯离子，防止复发。

铁器分析检测

检测铁器基体成分和锈蚀产物，分析铁器腐蚀原因及锈蚀程度，为后期保护与修复提供有利依据。

在充分调查莘县博物馆文物历史资料、考古资料以及文物保存现状的基础上，借助X射线荧光光谱仪分析文物病害与信息，并根据检测结果与文物的具体病害特征，制定合理的保护修复方案，严格按照馆藏国家标准，建立档案。依据文物保护基本原则，尽可能减少干预、不改变文物原状，采用的保护措施以延续现状为主要目标，对文物实施清洗、置换氯离子、粘接、补配、缓蚀、封护、做旧等物理和化学相结合的方法，对文物进行不同程度的处理，改善文物保存环境，达到该项目预期的目标。

保护修复设计依据

严格遵从文物保护与修复原则、法规。

保护修复基本原则

①尊重文物原件，不能伪造和清除；

②尊重最小干预原则，在实施必要的修复过程中做到最小干预及最小伤害；

③补配要有依据，对不同的金属器制定不同的修复方案，采用传统和科学相结合的方法对文物进行修复，最大限度地保留文物原有基体，修复所用的新材料要具有可逆性，且应与文物协调一致。

文物保护修复操作技术路线

青铜器：建立保护修复档案—采集影像资料—分析检测—清除表面硬结物—置换氯离子—缓蚀(BTA)—矫形、粘接、补配—封护—做旧—采集修复后影像资料。

铁器：建立保护修复档案—采集影像资料—分析检测—清除表面硬结物—脱出可溶盐—粘接、补配—缓蚀—封护—做旧—采集修复后影像资料。

建立文物保护修复档案

根据国标标准规范，建立每件文物保护修复档案。通过拍照，量尺寸，称重量，调查文物历史、考古资料，详细记录文物的保存状况。并参照由国家文物局颁布的《馆藏青铜器病害与图示》《馆藏铁质文物病害与图示》的绘制标准，绘制文物病害图，在绘制病害图的过程中再次详细认知病害状况。

去离子水清洗文物

不同环境下的金属文物经历岁月的雕琢，表面会留有许多附着物及斑驳的锈蚀物。出土的金属器多数带有坚硬的土垢，附着较厚的凝结物。而疏松的锈蚀产物一定程度上是个“蓄水池”，空气湿度较高时，水汽很容易储藏于此，不利于金属器的保护。因此，从延长文物寿命的角度考虑，清理工作是必要的。

铁器：考虑到用纯净水清洗铁质，会加速铁器的腐蚀，所以使用由氢氧化钠配制的碱性水溶液清洗铁器表面的浮土与易清洗的表面硬结物。

青铜器：先将器物放置于去离子水中浸泡，用软毛刷蘸取碳酸钙磨料将表面的浮土及其他较疏松锈蚀物刷除，再用热风枪或烘干箱进行强制烘干。

物理除锈与软化锈蚀

①机械法去除表面硬结物。

青铜器表面硬结物主要有表面附着物及表面腐蚀产物。表面附着物包括土垢、白色的钙镁化合硬结物、丝织品等。在去除附着物时，要仔细观察这些附着物是否影响到青铜器的历史信息及研究、陈列展示等，并结合科学仪器的检测分析结果，合理地进行除锈工作。

②化学方法去除表面硬结物。

先放置于去离子水中浸泡，用软毛刷刷除表面硬结物。对机械清洗效果不好的、较为坚硬的硬结物使用EDTA络合法软化。软化后的硬结物较容易用机械方法去除。对于出土的金银器或鎏金(银)铜器，保护原则是以去除遮盖铜器形貌、花纹的土垢或其他锈蚀产物为主，用来清除锈垢的化学试剂除了乙二胺四乙酸、柠檬酸、硫脲外，还有氨水和甲酸两种清洗试剂。

铁器：除锈是铁器保护修复工作中非常重要的一个环节，除锈效果的好坏将直接影响铁器整体保护修复工作。根据铁器的器形特点，主要采取物理方法。除此之外，部分顽固锈蚀利用化学方法将其软化，再借助机械方法将其去除。

置换氯离子

根据化学湿法分析检测出的结果，得出不同的青铜器氯离子含量的高低，制定相应的置换工作。如果青铜器锈蚀中含有氯离子，一般认为是感染了有害锈，其锈体呈粉末状，即粉状锈。对这种病害，一定要去除青铜器本体及锈体中的氯离子。借助AgNO₃滴定法，甄别青铜器是否需要置换氯离子。对于需要置换氯离子的青铜器，将放置于可以恒定加热到50度左右的水浴容器中，选择蒸馏水浸泡并定期更换的方法去除青铜器内部氯离子。

点腐蚀的处理

①氧化银保护法：点状腐蚀可以采取氧化银保护法，此法适用于点状腐蚀和局部腐蚀的青铜器。

②过氧化氢法：将过氧化氢配制成一定浓度(依腐蚀情况采用不同的浓度)，用滴管滴至“点腐蚀”的部位(有很强的针对性)，使氯离子转化为氯气。

③锌粉转化法：将剩余锈蚀部位涂抹调配好的锌粉，每隔一小时喷涂无水乙醇，四小时后观察，发现表面无黑色潮湿状态，即表明已无氯离子。将锌粉洗净之后强制烘干。

④大面积有害锈的处理。对于存在大面积有害锈蚀的青铜器，先用物理方法清除掉表面有害锈蚀，然后将青铜器浸泡在浓度为5%的倍半碳酸钠水溶液中，浸泡时间根据青铜器本体锈蚀的情况而定，一般要进行到完全置换出青铜器中的氯离子为止。

铁器：将表面锈蚀去除后，用浓度为0.02%NaOH溶液清洗，通过检测氯离子含量制定初步脱氯方案，脱氯方法选用氢氧化钠溶液浸泡法，溶液应完全淹没铁器。

缓蚀

常用的方法是苯丙三氮唑乙醇溶液。苯丙三氮唑可与铜离子结合生成不溶性的极稳定的络合物(BYA-Cu)，将铜与外部环境隔离开。

铁器：缓蚀材料选择的是0.2%的单宁酸溶液。单宁酸是一种常用的铁器缓蚀材料，单宁酸涂刷在铁器表面后会形成致密的保护层，从而防止铁器的进一步腐蚀。

矫形

金属文物自铸成器后，历经漫长岁月，受到土质环境、材质及出土后的各种腐蚀、人为因素，往往会支离破碎、变形、面目全非，这就需要对金属文物加以修复。青铜器同样受到自然力、人为等外力因素而产生的一种变形。整形就是通过在青铜器的变形部位加以作用，使变形部位再一次发生变形，以达到整形目的。

补配、粘接

补配是对青铜器缺失部分的修补和完善。补全应该遵循客观原则，不能凭空想象，改变文物原貌；补全材料应遵循最小干预、可辨识、可再处理、可兼容性等原则，同时还应有一定的艺术美感。对文物进行粘接时，在青铜器预粘接面涂刷B72丙酮溶液作为隔离层，然后选用3A胶等环氧树脂类胶黏剂进行粘接。补配材料多用修补胶棒类环氧树脂。青铜器传统修复工艺中的补配环节有多种多样的方法，都能够达到补配的效果，有打制铜皮补配法、翻模灌注树脂胶类补配法等，但到底采用那一种方法，这要在具体的实践中根据不同的情况酌情而定，灵活掌握。

封护

对金属文物封护保护而言，影响的因素有很多：青铜器在涂覆涂层前是否清洁，清洁程度如何，涂层是否完整，所有涂层材料都有一定的渗透性，因此合理除锈、脱出侵蚀性阴离子和缓蚀步骤很是重要。

根据文物保护的特点和化学工艺操作的基本准则，金属文物封护通常需要遵循以下几个原则：

①操作方法应简便易行，封护层无色透明、无炫光、对本体无伤害；

②封护是文物保护最后一个操作步骤，应在其他保护步骤结束后进行；

③封护材料还应有基本性能：基本透明、可再处理性、防腐蚀、具有一定的硬度及良好的耐磨性、热膨胀系数与金属接近、耐老化性能。

封护操作完毕后的文物须养护，以使封护层充分干燥。养护周期应根据所选封护材料的规定条件确定。如封护层较厚，应适当延长养护时间。在养护期内，封护层应避免摩擦、撞击以及沾染油污和水。

铁器用传统的虫蜡封护：将虫蜡加热熔融后加入松节油进行稀释，用棉布手套反复揉搓，直到器物表面的蜡层能够充分渗透到器物上细小的孔洞中。若表面已无未熔化虫蜡，可形成防护层。

做旧

金属文物的做旧除了要掌握工艺的技术和方法之外，还要遵循文物的可辨识性原则。传统做旧方法：是以虫胶漆作为黏结剂，以各种矿物颜料作为着色剂施加在被处理的表面，使其和周边浑然一体的一种施色方法。具体方法如下：

①喷笔法；

②画、抹、涂法；

③弹拨法。

①实施风险。因技术的时代局限性，本项目使用的保护和修复技术不完全代表其先进性；因为个体的差异，保护和修复中也存在许多不确定因素。

②防范措施。聘请这方面的专家现场指导，提高防范意识；制定风险防范预案，保证应急处理的合理性；建立合理的现场管理制度，确保保护修复工作依照方案进行；边试验边观察，发现问题及时纠正，将损失控制在最小范围。

①控制温度、湿度。保护修复后的金属文物保存环境建议如下：保护修复后的青铜器文物应存放在18～25℃、相对湿度45%以下的密闭环境中，远离自然界的侵蚀；保护修复后的铁器适合在干燥的、相对湿度最好低于50%的缺氧密封环境中，尽量避免二氧化硫、硫化氢等有害气体对铁器的腐蚀。

②防治紫外光、有害气体、灰尘的侵害。库房或展览馆的室内环境适中，玻璃表面加入防紫外线物品，或安装一面色深和一面色浅的双色窗帘。文物陈列展出时，使用无紫外线照明，以能看到为准。同时，尽可能六个月更换一次展品，使其连续光照量小于等于72000勒克斯/每小时。加入空气过滤装备，减少有害气体和灰尘进入，定期清扫清洁，用软布、排笔清洗去表面灰尘。

③防止霉菌。文物库房内应保持清洁、通风。保存文物的展柜、囊匣，使用前建议用高温灭菌。

场地要求

实施保护修复的工作场所预定为山东润故轩文物保护工程有限公司文物修复室内。

①工作场地安全、防火防盗要求应符合国家标准《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)和《安全防范工程技术规范》(GB50348—2004)。

②修复场地应适当通风，温度控制在18～22℃，相对湿度控制在20%～40%，有上下水。

③室内尽量采用自然光或者使用飞利浦无紫外线灯管照明，避免阳光直接照射文物，工作期间的光照度尽量控制在400勒克斯以内。

减少污染

方案实施过程中的生化试剂应尽量回收利用，对于无法再利用的，用相应试剂中和后再排放，尽量减少对环境的危害；排放液的处理遵循以下两点：

①应尽量避免使用产生有害排放液的化学、生物材料；

②保护修复操作过程中排放的污水须符合现行《污水综合排放标准》(GB/T8978-1996)。方案实施过程中产生对环境无不良影响的气体，可通过排气系统进入空气。

有害气体的排放遵循以下两点：

①应尽量避免使用产生有害气体的化学、生物材料；

②空气质量应符合现行《室内空气质量标准》(GB/T18883-2002)的有关规定。

安全保护

①严格挑选金属文物保护修复包装工作的人员，以文物安全为首要考虑因素。

②工作现场安装监控设备。

③工作场所具备相应的灭火设备。

④应符合国家标准《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)和《安全防范工程技术规范》(GB50348-2004)。