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作者：马海燕 摘 要：青铜器具有极高的科学价值、历史价值以及艺术价值,不过由于青铜器长年埋于地下,以及出土后受到存储条件的限制,青铜器文物很容易受到腐蚀,本文就青铜器文物的腐蚀原因进行了简要的叙述,并深入根据青铜器腐蚀的原因介绍了其养护方法,对青铜器保护的趋势进行了分析。 关键词：青铜器; 文物; 腐蚀; 养护; 引言 青铜器往往都是在埋藏于地下数百年,甚至数千年后,才被人们开采出土,因此,在一定程度上都会存在腐蚀或损坏,在所有腐蚀中,危害最大的便是青铜病,青铜器一旦遭到青铜病的感染,就很难对其蔓延和发展进行控制,轻则造成重要历史考古信息被破坏,例如青铜器表面的图案或者铭文遭到腐蚀等,从而严重损害文物的价值,重则导致青铜文物溃烂穿孔。所以,青铜器文物的腐蚀及其养护成为当前一个重要的问题。 一、鄂尔多斯青铜文化 鄂尔多斯地区指的是黄河中断,阴山之南,它是一个相对独立的地理单位,是天然形成的。鄂尔多斯青铜文化在鄂尔多斯文化史上扮演者重要的角色,它以鄂尔多斯为中心向中国北方乃至欧洲广泛流布。鄂尔多斯式青铜器有工具、兵器、车马具和生活用具等,有着较高的制作工艺与表现手法,其艺术水平颇为人赞。鄂尔多斯青铜器结合了鄂尔多斯动物纹,从而成为了鄂尔多斯文化史上的一大奇观。 鄂尔多斯青铜文化发源于鄂尔多斯高原,不仅流布相当广泛,而且在其发展过程中,与周围的中原文化、东北地区的夏家店上层文化、西伯利亚卡索拉文化、塔加尔文化等有着较为密切的关系,既有对周围诸文化的吸收,也有对周围诸文化的影响。 由此看来,鄂尔多斯青铜文化对我国历史考古有着重要的价值,保护青铜文化也具有十分重要的意义。 二、青铜器腐蚀的原因 青铜的主要成分是铅、铜和锡,同时也含有少量硅、铁、锌、镍、锰和磷等,它是一种合金。在我国青铜器时代,所制造出来的青铜器其主要成分为锡和铅。从热力学的角度来考虑,青铜器的这种高能位金属态组成成分,最终必将转化成为低能位的化合物态矿石,因此,从这个角度上看,青铜器的腐蚀其实是不可避免的。 在低温低湿并且没有紫外线照射等相对适宜的条件下,青铜器锈蚀层处在比较稳定的状态,如果环境有所改变,尤其是受温度和湿度的影响,极易产生青铜粉状锈,就此我们对不同地区的大气对青铜器的腐蚀进行研究,发现青铜器遭腐蚀的一个重要原因就是外界环境的改变和影响。所以,青铜器腐蚀的最主要原因就是环境的改变,出土前氧气成分缺少到出土后氧气成分富足。 三、青铜器腐蚀的机理 受到外界环境的影响,青铜器很可能出现腐蚀的现象。这些外界环境主要包括细菌水分以及土壤酸碱度,还有大气中一氧化碳和臭氧的影响,以及工业区有害气体如硫化氢、近海盐雾的影响。另外,一些青铜器的本身集体组成也会引起腐蚀,大部分青铜器是铜、锡、铅的合金,使每一微区内的电位各不相同,最终形成多组微电池,如果环境中富含氯离子或变为潮湿时,就会引发严重的腐蚀。所以,即便青铜器所产年代有时候是一样的,但由于不同地位环境有所差异以及青铜器本身的组成成分等,其也会遭受不同程度的腐蚀,这就增加了研究青铜器腐蚀的难度。 从青铜器遭受腐蚀的形态来对青铜器腐蚀进行划分,可以将其划分为两种,一种是全面腐蚀,另外一种则是小孔腐蚀。 (一)全面腐蚀 主要是指腐蚀在青铜器金属表面皆有发生,而且其腐蚀的分布一般不存在规律性,腐蚀的类型通常都是微电池腐蚀。当青铜器有腐蚀发生时,氧化亚铜 (Cu2O) 为最先出现的腐蚀产物,其反应机理如下:阴极:2H2O+O2+4e→4OH- ;阳极:Cu→Cu+ +e。 如果阴极和阳极区域较近,铜离子就会与氢氧根离子发生反应,从而在青铜器表面生成氧化亚铜。其反应方程式为:2Cu++2OH- →Cu2O+H2O。 (二)小孔腐蚀 小孔腐蚀指在青铜器表面上有腐蚀发生在其某一点上,并集中向器物深处延伸。青铜器一旦感染上青铜病,一般都会有腐蚀产物瘤出现,器物上面堆积有硬质的腐蚀产物堆,蚀孔表面会出现暗红色的氧化亚铜,蚀孔的底部则会出现白色的氧化亚铜。小孔腐蚀的作用原理为: 如果青铜器表面的某一个部位的氯化亚铜层进入大量的水和氧气时,就会与氯化亚铜发生反应,从而形成碱式氯化铜,其方程式为:4Cu CI+4H2O+O2 →Cu Cl2·3Cu(OH)2+2HCI。当环境中的氯离子与铜接触产生反应,就会有盐酸和白色的氯化亚铜生成,氯化亚铜又与盐酸反应从而生成碱式氯化铜。因此,粉状锈蚀出现在器物的表面,更加便于氧气和水的伸进,从而导致锈蚀往深处扩展,毁坏器物。 四、青铜器文物的养护方法 (一)除锈保护法 在对青铜器的锈层去除以前,应首先准确检测青铜器上锈蚀物的成分,判断其是否为有害锈,然后根据青铜器腐蚀状态和器物本身组成成分来选择处理方案。 1. 物理除锈法 物理除锈法是对青铜器表面进行处理的一种技术,而无法去除青铜器深部的有害锈,且物理除锈法的工艺比较难以把握,很容易对器物本身造成损伤。 首先,有机械法。就是利用凿子、刻刀和锤子等工具,细心剔除青铜器表面的粉状锈,还有隐藏在青铜器里面的灰白色氯化亚铜,机械法不能对有害锈彻底去除。在除锈过程中,手要轻巧以免不慎造成刮痕。 其次是超声波去锈法。它利用超声波从而使一种单向力和空化作用产生,倘若被击物体的尺寸相接近或相等于超声波的波长,就会产生共振,依附于青铜器表面的锈蚀物就会被所产生的高压力所震掉。 最后是激光除锈法。它是通过激光机发射出一道光束从而在一瞬间产生出能量,使青铜器的表面温度升高,然后使其产生光热效应,消除锈化物。目前激光除锈法还未成熟,在清除大面积粉状锈时便不宜采用此方法。 2. 化学除锈法 其主要是除锈液的配置,通过调剂化学试剂而成。利用除锈液与青铜器上的有害锈进行接触,就会发生化学反应,从而去除青铜器有害锈的祸根,也就是氯化亚铜完全转化为如碱式碳酸铜或氧化铜等不含氯离子的稳定产物。这种方法费时较长,反应较为平和,另外化学药品处理后文物很容易遭到损害,从而使青铜文物的外观受到影响。 (二)缓冲剂保护法 目前,石油化工和电力等领域已广泛应用缓冲剂,文物工作者在对文物进行养护的过程中,也将这些领域的铜缓蚀剂借鉴应用到了保护青铜文物方面,并对能够抑制青铜器腐蚀的缓冲剂加以选择和应用,从而使青铜器在环境中或者介质中的腐蚀有所减缓。 五、结语 青铜器遭受腐蚀的原因除了受到外界环境因素的影响,还有其器物本身组成成分的原因。本人在对青铜器腐蚀的机理进行研究和分析后,借鉴前辈的经验和理论提出了相应的物理方法或者化学方法来对其进行保护,同时,还利用不同的缓蚀剂减缓青铜器的腐蚀,从而使青铜文物的寿命得以延长。鄂尔多斯青铜文化作为文化史上的一大奇观,它的科学价值、历史价值、艺术价值有目共睹,所以对青铜器的养护也尤为重要和紧迫,希望有更多更好的养护方法来实现青铜器寿命的延长,得以体现它的考古价值。 参考文献 [1]出土青铜文物的腐蚀与常见缓蚀剂应用研究综述[J]. 李晓东,张永琦,安梅梅. 天水师范学院学报. 2013(05) [2]浅析馆藏青铜器文物的腐蚀与防护措施[J]. 王成. 金田. 2013(01)
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