摘要：铁器在我国社会文明发展过程中发挥着举足轻重的作用，在日常生产生活有很大的利用价值，铁质文物也蕴含着生产生活背后的历史文化。但是铁质文物在挖掘和保存过程中，非常容易受到腐蚀，其保存难度相对较大，因而铁质文物的保护是我国当前文物研究中非常重要的内容。要真正掌握铁质文物防腐蚀保护的要点，就必须了解铁质文物腐蚀的原因，对症下药，才能取得良好的保护成果。本文就铁质文物的腐蚀原理以及相关影响因素进行深入探究，希望可以找到有效的防护技术，解决铁质文物腐蚀的问题，更好地推动当前铁质文物保护工作的开展。

关键词：铁质文物；腐蚀机理；因素；技术

一、造成铁质文物腐蚀的因素

（一）外部因素

铁质文物非常容易受到外部环境的影响，大气环境中的气体、温度、湿度、灰尘等都可能会对铁质文物造成影响。从大气腐蚀来说，铁质文物与大气中的氧气、氯气、二氧化硫和二氧化碳等气体接触，会使铁质文物腐蚀现象发生的可能性大大增加。因为铁质文物与上述气体非常容易发生化学反应，形成腐蚀产物。但是此类腐蚀产物也可以在铁质文物表面形成一定的隔离层，减缓进一步的深度腐蚀。但是也有部分铁质文物与大气接触后所产生的腐蚀产物具有一定的水解性，这种腐蚀产物反而会加速铁质文物的腐蚀，使铁质文物的保护难度大大增加。

土壤腐蚀作为当前铁质文物腐蚀情况中常见的一类，土壤腐蚀通常属于电化学腐蚀。因为土壤中含有一定的水分、盐类和酸类物质，因此，土壤与铁质文物接触后容易发生电化学反应，使铁质文物发生腐蚀。

除了大气腐蚀和土壤腐蚀之外，海水腐蚀也是当前铁质文物保护中常见的棘手现象之一。海水腐蚀就是在海水环境下铁质文物出现的腐蚀现象，此类铁质文物通常是从海底挖掘出来的，海水中很多的盐类物质与铁质文物容易发生反应，常见的有缝隙腐蚀、局部腐蚀和孔状腐蚀，很多腐蚀现象都与氯离子有很大的关系。

（二）内部因素

铁质文物本身的内部结构在一定程度上决定了其耐腐蚀性。铁质文物大多是由铁元素和石墨构成的，石墨本身为网状结构，随着腐蚀加剧，石墨结构就会使腐蚀产物形成保护膜，避免腐蚀程度进一步加深。铁质文物的结构根据抗腐蚀能力分为三类：铁素体、铁素体+渗碳体、铁素体+石墨。铁素体含量越低，抗腐蚀能力相对越差；渗碳体中，铁碳合金的碳含量相对较大，有较强的抗腐蚀能力；铁素体+石墨的结构多带有微孔和腐蚀通道，加之铁本身的活泼性及铁器表面不同的金相组织，极易遭受严重的腐蚀。

二、铁质文物的防腐蚀保护技术

（一）缓蚀技术

在铁质文物发掘过程中，为了避免腐蚀现象的发生，会对铁质文物进行处理，但是要真正避免进一步腐蚀，仍然需要采取深度措施。缓蚀技术就是当前鐵质文物防腐蚀保护技术中非常具有代表性的一种，其主要是利用相应的缓蚀剂来防止铁质文物的进一步腐蚀。不同的缓蚀剂在铁质文物防腐蚀保护中所发挥的作用也存在差异，接下来具体介绍当前铁质文物防腐蚀保护技术中常用的缓蚀剂。

1.单宁酸复配缓蚀剂

单宁酸复配缓蚀剂，主要由单宁酸、硅酸钠、磷酸二氢锌，乙醇胺等构成。但是每种物质复配都要按照特定的浓度才可使用，该缓蚀剂可以在铁质文物表面形成一层保护膜，避免铁质文物腐蚀的加重。且不会改变铁质文物本身的色泽，尽可能保留原状，对于铁质文物的保留传承具有积极作用。

2.复合气相缓蚀剂

古代钱币是铁质文物的代表类型，复合气相缓蚀剂的应用可以在很大程度上延缓钱币的腐蚀，使腐蚀现象得到有效控制。应用复合气相缓蚀剂之后，钱币的外观和色泽不会有太大的改变，该方法是提升铁质文物耐腐蚀性能的重要方法之一。

3.硅酸盐缓蚀剂

硅酸盐缓蚀剂也是当前缓蚀技术中常用的一类产品，硅酸盐缓蚀剂是由聚硅酸盐构成的，在pH7.0～8.5的环境中，可以达到最佳的缓蚀效果，是当前众多缓蚀剂中应用最为广泛的。硅酸盐缓蚀剂原料丰富，造价相对便宜，因而得到广泛应用。

4.有机缓蚀剂

有机缓冲剂是在当前可持续发展战略和环境保护政策基础上逐步应用的新材料，是为了更好地响应我国当前环境保护的号召，减少缓冲剂对环境的影响。但是当前有机缓蚀剂的研究进展相对缓慢，实际使用的有机缓蚀剂对于环境还是存在一定的影响，并没有完全发掘出环保价值。但是随着研究不断深入，会有越来越多的、对环境没有影响的产品被研发出来，应用于铁质文物的保护，因而有机缓蚀剂的未来可期。

（二）铁质文物的封护技术

封护技术在铁质文物保护中具有非常重要的意义，可以使铁质文物长期保存，也是我国当前铁质文物保护中常用的一种技术手段。封护技术的主要原理是使铁质文物与大气隔绝，但是封护之前，要先使用缓蚀剂，封护后，铁质文物表面的缓蚀剂作用会更加持久，抗腐蚀能力也会进一步增强。

在铁质文物的封护过程中，也要考虑到表面涂层和保护材料的选择，只有应用合适的涂层和保护材料，才能达到比较理想的效果，将铁质文物完整保存。在文物保护技术的发展过程中，封护材料的应用也经历了不同的阶段。最初在铁质文物的封护技术应用过程中，传统有机材料应用相对较多，如微晶石蜡，因为微晶石蜡除了可以隔绝空气和水，在一定程度上还可以起到加固作用，使用微晶石蜡之前通常要对铁质文物进行干燥处理。选择虫胶作为封护材料时，通常采用乙醇作为溶剂配置成溶液，涂在铁质文物表面，隔离空气和水，避免腐蚀。随着封护材料研究的深入，后期科研人员开始广泛应用合成有机高分子材料作为封护材料，如硝基清漆、聚乙烯醇缩丁醛、聚氨酯、丙烯酸树脂以及聚硅氧烷等。这类材料都属于合成聚合物，因而在使用过程中要考虑到涂层的强度、耐候性和可逆性。可逆性较差的涂层，后续去除较困难，容易损坏铁质文物。为了避免此类问题，通常会涂两层涂层，第一层耐候性较差，相对容易去除，第二层耐候性相对较好，相对难以去除，隔绝效果更好，可以有效抗腐蚀。有机-无机杂化材料的应用又进一步实现了封护技术的优化，其与金属表面有很强的结合力，隔水效果也更好。

（三）机械除锈

有的表层腐蚀产物会加重铁质文物的腐蚀程度，因而在铁质文物防腐蚀工作中也要进行机械除锈。机械除锈通常要借助锤子、凿子和刻刀等工具来清除锈层，而后利用空气压缩机将金刚砂注入表面锈层，达到除锈的效果。但是如果锈层较深，就很难利用这一技术，因为这种除锈工艺不够精细，容易使铁质文物被破坏。因此，在选择机械除锈时，也要考虑铁质文物本身的锈层情况。除锈前后铁质文物的状态会有很大的差异。1977年巨野县红土山汉墓被发掘，出土器物1 056件（套），其中铁器405件（套），有剑、戟、矛、匕、灯、镞等。由于早期墓葬顶塌方，许多器物残毁、锈蚀严重。2019年7月，馆藏金属文物保护修复方案申报并批复通过，该馆对馆藏129件金属文物进行了修复，其中这件西汉铁戟发掘时残损严重（图一），通长47 cm，通高25 cm，援残长23.2 cm，胡残长23 cm，内残长19.1 cm，柲帽7.1 cm，按照修复方案对器物进行有害菌检测分析，并制定了具体修复方案，通过除锈、拼接等技术修复，完整复现了器物原貌（图二）。

（四）化学除锈

对铁质文物表面进行除锈，除了机械除锈之外，化学除锈也是一个不错的选择，而且相较于机械除锈，化学除锈的应用范围相对较广，效果也更好。常用的化学除锈法有氧化银局部封闭法、离子交换树脂法、草酸混合溶液法、过氧化氢法等。不同的化学除锈法所适用的情况也不同，考虑到处理时间、成本等多种因素，要根据不同情况选择合适的化学除锈方法。比如在处理小件文物上的锈斑时，多用离子交换树脂法，除锈斑效果较好且成本较低。对于氯离子腐蚀，常用草酸混合溶液法，因为草酸是弱酸，可以去除氯离子，但是草酸本身也会对铁质文物产生一定的影响，因而必须加入硫脲作調节剂，减轻对铁质文物的影响。对于氯离子腐蚀也可以用过氧化氢法，这种方法应用过程相对简单，时间较短，因而在除锈工作中应用也比较广泛。

四、小结

铁质文物腐蚀是铁质文物保存中的常见问题，要做好铁质文物的防腐蚀工作，就必须了解铁质文物腐蚀现象的影响因素，才能采取有针对性的措施。本文对铁质文物腐蚀因素进行了深入探究，也针对防腐蚀技术作了探讨。有理由相信，将上述铁质文物防腐蚀技术应用在实际的铁质文物保护工作中，一定可以提升铁质文物保护工作的质量，真正将代表着我国历史文化的铁质文物传承和保存下来。防腐蚀技术仍然有很大的发展空间，因而在未来的文物保护工作中也要加大对缓蚀剂和封护材料的研究，从技术层面提升铁质文物保护水平。

作者简介

祝延峰，1970年12月生，男，汉族，山东巨野人，文博副研究馆员，本科，研究方向为文物博物馆研究、文物保护、文物考古、文物利用。

参考文献

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