APP下载

宁县石家墓地出土M39铜翣的修复

2020-08-04

丝绸之路 2020年2期
关键词:铜片矫形X射线

庞 萍

(甘肃省文物考古研究所,甘肃 兰州 730000)

近几年,甘肃省文物考古研究所在石家墓地考古发掘中,获得了重要发现。清理的春秋时期高等级贵族墓葬,是庆阳地区的首次发现。其中大、中型墓葬中,我们常见两周时期盛行的饰棺遗存——铜翣。它大多置于木棺东西两侧,形制不尽相同,但基本以4件带钉孔铜片连缀组合呈“山”字形。其中底座铜片饰一侧发现两组或三组钉孔,推测判断为与之相连接木柄衔接作用。

翣作为两周时期棺饰的一类遗存,诸多文献曾有涉及。《周礼·夏官·御仆》曰:“大丧,持翣”。《周礼》郑玄注:“汉礼,翣以木为筐,广三尺,高二尺四寸,方两角高片,以白布画云气,其余各其象。柄长五尺,车行使人持而从,既窆树于圹中。檀弓曰:周人置翣是也。”铜翣在考古发现中最早见于三门峡虢国墓地,之后在平顶山应国墓地,天马——曲村遗址北赵晋侯墓地、韩城梁带村芮国墓地等多有发现。

此次保护、修复有十套铜翣,均出自于石家墓地M39。它们都有不同程度的矿化、断裂、残缺、变形、裂隙,且表面附着有坚硬的硬结物。由于是首次清理与修复,我们严格遵守修旧如旧、最小干预、可逆性等原则。现就其中一件铜翣(编号为M39:1)修复过程做简单介绍。

一、铜翣现状

此件铜翣整体呈“山”字形,残为7片,总重407克,由上下两部分组成。上部为三叉形,中为圭形铜片,末端有呈“倒三角形”三孔,两边双鸟对称作回首状(左鸟首断为两片,右鸟首断为三片),头顶有角状冠,长颈,末端有对称两组四孔;下部整体呈拱形状(右边残缺),比较特殊。上部圭形铜片长23.9、宽4.4、厚0.09—0.19厘米,对称双鸟铜片饰,因残缺较多,无法测量;下部拱形状铜片饰长20、宽18.9厘米。器表捶谍、錾刻有轮廓线条,凸凹有致,似一人面具,眼、鼻凸起,末端拱形似一大嘴,边缘两侧分布有方形铜片饰(左右各6块,正反各6块),似牙齿;下部为拱形,顶端有与上部相对应的空洞,且数量、位置基本对应。

二、科学分析检测

1.硝酸银滴定定性检测氯离子:由于氯离子对铜表面乃至基体形成侵蚀,并造成破裂及孔蚀现象。因此依据每片铜翣不同,对每片采取不同病害取样(图1),采用硝酸银滴定实验:将已提取的样品标号,逐一倒入对应的试管中,加入1:2硝酸溶液,震荡使其充分反应,静置2m i n,加入适量纯净水,观察溶解颜色与现象,待完全溶解,则可加入1%硝酸银溶液,再仔细观察。若未溶解,需用化学分析滤纸过滤,溶液清澈,再向试管内滴入1~2滴1%硝酸银溶液后再行观察。经过检测发现:所有样品均无氯离子成分。(检测结果见表一)

表一 检测结果

2.对铜翣不同病害进行了电脑病害绘图(如图2、图 3)。

图1 M39:1铜翣取样图

图2 M39:1正面病害图

图3 M39:1反面病害图

3.为了掌握铜翣的形貌以及锈蚀产物的成分和形态,以便采取科学的干预手段对铜翣进行合理、有效地保护。我们利用便携式X射线荧光能谱仪、X射线探伤等手段对铜翣进行了科学分析检测。

分析采用的仪器:便携式X射线荧光能谱仪:能谱仪的型号为Ther moscientific NITON x L3t XRF Anal yz e r。X射线探伤仪型号为Y xl on.S M ART300H P,X射线拍摄后扫描胶片,通过德国德尔HD—CR35NDT扫描仪成像(检测电压155千伏,电流3毫安,时间1分钟,高度60厘米)。

通过目测与各项检测信息,便携式X射线荧光能谱仪用于检测青铜器表面的元素及其含量,且不损害文物,可以了解金属文物的合金成分、锈蚀层成分等信息。检测结果:C u63.44%;P b30.11%;Sn2.09%(见表二);X射线探伤拍摄更清晰地了解锈蚀与硬结土掩盖下器物的裂痕、纹饰、矿化程度等情况,同时从X探伤片中看到:①铜片之间连接有规律孔洞;②能看到坚硬的锈蚀下,铜翣表面有形似人脸的凹凸纹饰;③铜翣左下部铜基体基本矿化;④左右两下部均有断裂;⑤弧形边缘有规则且对称的方块,现在无法知道其是粘贴上还是焊接上的。通过上述检测,为开始的修复复原工作起到坚实的基础工作,从而顺利地开展后续修复。(见图4)

三、制定修复方案

通过硝酸银滴定定性检测、X射线探伤分析、X射线荧光能谱分析等方法,铜翣目前的状况运用传统修复方法,对整件铜翣运用机械除锈配合化学清理去除有害且影响外观纹饰的锈蚀;对上部所有变形的铜片采用G型钳矫正配合叠压矫形;使用锡焊对上部份所有残断的部位逐一焊接;将下部拱形残缺一边补全、做旧。

表二 便携式XRF图能谱仪谱图

图4 M39:1X探伤片

文物信息采集与录入:制作文物保护修复档案,包括登记文物信息,修复前影像采集、收藏单位、文物检测结果、名称、登记号、来源、时代、材质、提取经办人、提取时间、返还经办人、返还时间。

铜片组合、不同方向进行影像收集与测量尺寸与称重。

四、铜翣保护修复步骤

1.铜翣表面锈蚀的清理:仔细观察一番后,由于文物锈蚀成分主要为土锈与深绿色锈蚀,暂无氯离子,深绿色锈蚀无害且美观,故经过研究决定,主要将影响铜器表面美观的锈蚀去除,保留深绿色锈蚀的同时,将其打磨平整。首先对铜翣表面附着大量的土锈,用纯净水清洗,同时配合手术刀机械剔除,致密锈蚀以5%EDTA试剂软化后配合洁牙机去除,随后手术刀、洁牙机交替除锈,由于铜翣材质薄,且器物表面有纹饰,因此除锈时手法要轻拿轻放,最后用超声波清洗机对铜翣进行清洗。(见图5)

图5 手术刀剔除表面致密土锈

2.拼接:表面锈蚀清理后,根据碎片裂痕,进行反复对比拼接,为确保拼接的正确,将其他几套铜翣一同比照,找出拼接规律,拼接过程中要了解清楚结合处的缝隙紧密程度,是否有变形,每比对好的地方进行逐一标记并编号,大致缕清碎片之间连接的关系后,发现几片铜片都有不同程度的变形。

3.矫形:由于铜翣不同于其他青铜器,且多处有矿化,矫形就是一种施加外力,是变形部位朝相反方向再一次变形,故先使用牙科小锤,对变形不太严重的部位轻轻捶打,使其恢复原状;对变形严重的部位,采用G型钳与重物叠压相互交换使之慢慢恢复原貌,判断变形处是否矫形成功的方法就是G型打开时,器物变形处没有回弹,方为矫形成功,否则,则需继续矫形,虽然此法费工费时,但确保文物安全的同时也遵循了文物修复原则:最小干预。(如图 6、图 7)倍半碳酸钠溶液浸泡约4—5个小时,取出后,用纯净水反复清洗干净,烘干箱强制烘干。这一步,主要是防止氯化锌对青铜器发生腐蚀。(图8、图9)

图6 G型钳矫形

图8 电磨打磨V形槽

图7 重物叠压矫形

4.焊接:经历了数天的矫形后,终于开始焊接这个步骤了,目前修复青铜器焊接大都采用低温铅锡焊。我们采用的是锡焊的方法,首先用无水乙醇清理断裂茬口以及缝隙部位,将断面打磨干净,找准没有花纹的一面(背面)或是尽量避开有纹饰的部位,用电磨打磨成45“V”形槽,深度约为铜片厚度的3/2,涂上镪水(助焊剂),将拼接好的部位用300W的电烙铁与锡条边点焊,边不断调整,由点到面的逐步焊接,直至全部残片焊接完毕。而后用5%

图9 焊接

5.补配:首先选择材料,对于缺失较大的部位,采用铜皮配以安特固环氧树脂胶补配,较小的部位则直接用树脂胶,铜皮补配需要先在纸上画好残缺图形,再将画好的图形剪下来粘在铜皮上,这里要注意,剪下来的大小、形状要对等,否则后续较麻烦,剪好的铜皮与连接铜器的边缘一样,要用电磨打磨V形槽,以便焊接,焊接好的铜皮表面由于光滑,不易于粘合剂的附着,因此对其表面打磨一番,涂抹树脂胶待其固化,用电磨打磨去除多余的树脂与焊锡,之后在用砂纸将未打磨到的地方仔细打磨,如有凹凸不平或是打磨后露出的缝隙处,继续用树脂胶填补,待其固化继续打磨直至平整。(见图10、图 11)

图10 填补树脂胶

图11 电磨打磨树脂胶

6.缓释:这一步主要是利用B TA(苯骈三氮唑)与青铜器相互形成聚合物,在铜表面产生保护膜,从而使其表面不易发生氧化还原反应,最终起到防腐效果。将铜翣依次摆放至一大盒中,配制3%B TA的乙醇溶液,使其浸泡30秒后取出,观察铜翣表面颜色变化,根据缓释效果,再重复操作数次。(见图12)

图12 缓释铜翣

7.封护:这道工序主要避免外界的影响和侵入,为确保青铜器后期保存过程中的稳定性与有效性。封护与缓释的操作方法基本近似,准备3%B72丙酮溶液,将铜翣快速浸泡,使其表面不被空气中水分、氧气、二氧化碳等物质所侵入,从而形成一层保护膜。(图13)

图13 封护

8.做旧:就是把补配过的地方加以着色,使得与原来颜色相似,从而达到视觉效果。主要运用矿物颜料与自溶漆皮,由点、拨、弹等手法逐层施于补配部位,待其颜色干透后由浅至深逐层随色,直到接近器物本色,最终修复效果。(图14)至此,此件铜翣修复完毕。(图15)

图14 随色

五、结语

此次修复的这件铜翣从锈蚀成分来判断,锈蚀层因不存在氯离子,传统修复技术已然可使用。不过铜翣因材质的脆弱性及形制上的独特性,作为初次复原,仍需要摸索出一套适合自身修复的流程。在对若干碎片拼接复原上,必须参考传统文献及考古资料来展开。

图15 复原前后对比照片

宁县石家墓地出土这件人面形铜翣,是国内首次发现。有意思的是,此类铜翣不仅仅出土于墓葬中,其袱葬车马坑内同样有发现。因此,就本身保护与修复上的成功经验,对于我们展现该地区春秋时期礼崩乐坏下这类丧葬仪器的形貌及其用途,有其现实意义。

本文写作过程得到甘肃省文物考古研究所副所长研究员陈国科指正与王永安副研究员的大力支持,部分照片由吕小龙提供,特此谢忱。

猜你喜欢

铜片矫形X射线
矫形机技术现状与发展趋势**
实验室X射线管安全改造
水工建筑物止水紫铜片施工渗漏防治
虚拟古生物学:当化石遇到X射线成像
矫形工艺对6N01-T5铝合金焊接接头性能的影响
不同温度矫形的7N01铝合金接头组织性能分析
3D打印技术在矫形鞋垫中的应用进展
香瓜变电池
基于DirectShow的便携式X射线数字图像采集的实现