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战国铜剑的科技保护

2022-05-30刘鑫赵换君

理财·收藏版 2022年10期
关键词:粉状铜器青铜器

刘鑫 赵换君

剑是长条形兵器,两边有刃,前端有尖,末尾有短柄,在古代兵器中独树一帜。由于剑体修长,承受冲击力大,崇尚剑成为世界各地绵延数千年来的风尚。

早期的剑,原本就是一种防身的兵器,可后来,随着战争的结束,剑的实用功能锐减,而作为一种荣耀的象征,成为一种精神寄托与文化符号。

春秋战国时期,天下诸侯杀伐不断,为了兼并与作战,诸侯当时纷纷崇尚武力,而为了适应士兵作战的需要,各国都重视兵器的研制,所以铸造兵器的青铜业技术水平高超,这时的铜剑十分锋利,矛与戈合为一体而成为戟,可以兼起钩、刺、砍等作用。剑作为近身作战的兵刃优势明显,成了普遍佩带的兵刃。也就是在春秋战国时代,出现了大量的名剑,我国历史上大多数名剑都出现在这个时期,也出现了很多铸剑大师,铸剑的整体工艺达到了一个很高的水平。

一般的青铜剑在50厘米以内,著名的越王勾践剑不过才55.7厘米。这把战国铜剑尺寸为:长47厘米、宽4.6厘米、厚0.7厘米,重量为465.8克。1989年3月,战国铜剑在焦作市解放区嘉禾屯村出土后,入焦作市博物馆收藏。因腐蚀严重,浅绿色粉状锈遍布,且器物残缺、断裂,结构稳定性受到很大的破坏,故对其进行修复保护。

建立保护修复档案和分析檢测

1.登记、拍照和建档。文物保护修复之前对所需要处理保护的文物先进行登记造册、留取修复前完整的影像和文字记录资料,全面采集青铜器修复前信息;检查并记录文物外观、强度性能、工艺信息、病害状况、受腐蚀程度等现状,记录保护修复过程所采用的药品、技术及分析测试结果等;建立文物保护修复档案。

2.运用现代物理、化学分析方法综合了解和把握器物的病害以及工艺信息,为文物的保护修复提供依据。

病害描述:铜剑残断两截,残断处有浅黄色透明薄膜状附着物,长约1.8厘米,判断为胶粘残留。剑锋缺失约1.5厘米,剑刃有数处0.2×0.1厘米缺口,应为其使用痕迹,表面有绿色锈蚀并伴有红色斑点,剑箍处有纤维残留物,附着少量土锈。

保护修复操作

严格遵照文物保护法“修旧如旧”的原则和宗旨,对文物进行检测分析、清除锈蚀、整形复原、浸泡置换有害成分和必要封护保护等一系列操作程序,使实施对象最大限度地恢复其原本形貌,并在一定时期内不发生劣向变化,同时完整记录个案操作过程。

保护修复材料和工具:

设备:超声波洁牙机、超声波清洗机、手持式打磨机、电热鼓风干燥机、通风橱等。

工具:台钳、矫形圈、各种夹具、电热风枪、电烙铁、毛刷、毛笔、手术刀等。

材料:去离子纯净水、焊锡、焊药、浓度为3%的BTA溶液、浓度为3%的B72溶液、矿物颜料、硝基清漆、漆片、百得环氧树脂胶等。

1.去除表面硬结物及锈蚀

(1)去除对象为青铜器表面土垢、结构疏松或掩盖了文物信息的锈蚀产物、粉状锈及其他不利于文物保存的附着物等。结构疏松的锈蚀与附着物具有一定的吸潮、蓄水功能,如不去除,在酸性和一定湿度条件下将继续对青铜器进行腐蚀。除锈主要采用器械和手工结合的机械方法,包括使用喷砂机、超声波去锈仪、超声波洁牙机、小电钻、手术刀等。操作应注意除锈程度,有纹饰的部位应谨慎操作。对于极为疏松的铜器部位,要先进行加固。粉状锈对青铜器危害极大,其腐蚀反应会在铜器体内反复进行,此种粉状锈腐蚀会蔓延、扩散、深入,致使器物畸形,纹饰剥落,铭文模糊,锈透器物,甚至使整个器物粉化、断裂、酥瘫直至完全毁坏。对本体无矿化现象,保存状况较好的青铜器物来说,表面泥沙和附着物可采用去离子水进行清洗。一般无害锈及污染物,可使用钢钎、手术刀、超声波洁牙机、喷砂仪等小型精细机械工具通过细心的挑、剔、削、锤、凿、刮、磨等机械操作,以除去锈垢及表面污染物;对于比较小型的器物及精细图案部分,可在显微镜下进行。

(2)粉状锈的去除。先用机械方法除去表面可见的粉状锈,再用去离子水或倍半碳酸钠溶液反复浸泡,置换器物本体中的有害氯离子进行脱盐,最终将有害可溶盐含量减小至安全范围。可溶盐的清除效果可采用测定清洗水溶液的电导率进行评估。

2.拼对

根据残片纹路厚薄、形状等进行拼对,并按口→底或底→口顺序逐一编号(顺序可根据不同器物而定)。

3.连接

残断、破碎、开裂部位,将碎块或缝隙对接严密,根据铜器文物腐蚀矿化程度不同采用不同的连接方法。对于部分金属性能良好的器物实施金属焊接。采用传统锡焊和现代焊接技术(氩弧焊点焊等)相互结合方法,根据器物不同对整形残片进行焊接,采用不同焊法提高焊接强度;焊口一般选在铜器内壁,使外表纹饰保持完整。为增加整体牢固强度,可采用间断点焊或两面焊口,大件铜器则采用连续焊口。

对腐蚀状态严重、金属成分缺失(无法焊接)的器物,使用高分子环氧树脂黏合剂进行合理有效粘接。

4.补配

对残缺部位,采取塑形翻模铸造补配法、紫铜铜板配法,利用环氧树脂胶或原子灰进行补配,补配的部分依据现有器物纹饰形态,采用手工錾刻技术对缺失纹饰部分进行雕刻。采用环氧树脂胶材料补配,必要时加玻璃纤维、石英砂等,可增强其韧性。最后依据金属基体状况,采用焊接或粘接方法将补配部分与文物本体连接。局部矿化严重而面积较小处选用树脂胶补配。

5.封护

经缓蚀处理及加固、修复后,对铜器整体采用丙烯酸树脂B72(Paraloid B72)进行封护。

6.做旧

铜器经修复、封护后,使用天然的矿物颜料与虫胶漆对修复的部位进行随色、做旧,使其与周围协调一致。

战国铜剑遵循以上步骤,具体修复如下:去离子水清洗铜剑,用脱脂棉、无水乙醇擦除铜剑上浅黄色透明物质残留,手术刀清理铜剑残断处胶粘残留,洁牙机除锈。

首先进行前锋的补配,选用2毫米厚红铜板配缺失剑锋并打磨铜板。打坡口,对齐断茬后垫泥土固定,点焊,观察是否平齐,然后满焊,清洗焊接处,去除镪水残留,焊接铜板,补配残缺。打磨焊锡,原子灰打底修磨,清洗。戴3M防毒面具,一次性橡胶手套,在通风设备内用3%的BTA无水乙醇溶液缓蚀。干燥后用熱风枪加热,3%的B72丙酮溶液进行封护。硝基清漆调和矿物颜料做旧,前锋处完成。

对于断裂处开裂,用手钻打孔,铜剑中插入铜销,金属环氧胶粘接,锡焊,打磨,去离子水清洗。硝基清漆调和颜料进行做旧,使补配处颜色协调一致。拍摄修复后照片,填写修复信息,保护修复完成。

完善文物修复档案

修复保护工作完成后,对器物建立完整的修复档案,记录内容为器物编号、名称、时代、材质、级别、尺寸、重量、器形、纹饰、修复起止时间、修复后总结报告、修复前后照片、采样检测数据修复中用材工艺流程等所有记录资料,均应归入保护档案。

保存条件及建议:铜器处理保护完成之后,存放地点的保护措施需要得到有效的保障。如在一定时间内要做到定期检查检测;器物外部及内部包装要得体;防止粉尘和有害气体侵蚀;避免过度震动给文物带来不利影响;保证恒温恒湿条件等。铜质文物应保存于相对湿度小于 35%、温度 18℃—24℃,温湿度变化幅度较小的环境中,保持室内环境整洁,没有尘埃和空气污染物,杜绝铜器接触有害化学物质,如酸类、油脂、氯化物等。可采取小环境干燥和充氮的方式保存。将铜器存放在囊匣中,再置于橱柜中。

总之,让保护处理后的青铜器处于缺氧、低湿、密闭的相对稳定的微环境中,有效防止青铜器继续锈蚀,达到长期安全保存的目的。

在严格遵循文物保护原则,依据有关规定和行业技术标准,根据战国铜剑的病害情况,结合X射线荧光、X射线探伤等对青铜器文物进行了全面分析。完成战国铜剑的拼对、焊接、补配、做旧等处理;在保护、修复过程中将现代科学技术与传统工艺、材料相结合。在不改变原貌的基础上对文物加以修整、维护,并留有完整详细的保护修复档案。

通过修复保护恢复战国铜剑原貌,认知青铜器的科技价值,展现其历史价值与艺术价值,有利于收藏保管及发挥陈列展览等文化交流作用。

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