“青铜病”、“粉状锈”与“有害锈”浅议
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青铜器有害锈的去除及修复保护当前,随着我国文博事业的快速发展,青铜器修复及保护工作的压力及重要性已日益凸现,并受到各地博物馆的高度重视。
以湖北省为例,现有残破青铜器极多,无论是新出土的还是以往积压的,都需要尽快得到修复。
这样才可能有效地延长这些珍贵文物的“寿命”,使它们在各方面发挥更大的作用。
本文拟就青铜器有害锈的去除及修复保护,谈谈自己的工作实践。
一、青铜器表面锈层对器物的影响凸起,使器物表面铜质膨胀,这种锈蚀极不稳定,而且容易扩散蔓延,致使器物畸形,纹饰剥落,铭文模糊,严重时整个器物粉化、完全毁坏。
粉状锈还能侵害感染其他青铜器,能在青铜器自身和青铜器之间相互“传染”。
若一件青铜器患有粉状锈,将会威胁整个库房青铜器的安全,这就是“有害锈”,应及时予以彻底清除。
二、有害锈去除及青铜器修复保护在青铜器除锈方法上,我们一般采用机械方法。
此方法操作简单可靠,易于掌握,对于青铜器表面仅有疏松的土垢、坚硬的钙质结壳、无害的锈蚀产物或这些物质的混生物,机械方法可以满足清除的要求。
但在操作时需认真细致,避免损伤器物。
去锈的原则是:掌握分寸,恰到好处;可不去的不去,能少去的少去,以求保存文物古色古香的风貌。
机械除锈法包括手工挖除和借助微型电动机械工具除锈。
手工挖除法即用手工挖剔、削切、刮磨、打磨等,工具有:手术刀、刻刀、钢针、小锤、砂纸等。
这样能剔除器物表面及藏在器物纹饰沟缝里带有黏泥状的有害物。
在清除器物纹饰沟缝的矿化物时,若铜锈很少、以点状存在,就使用钢针等工具,细心剔挖;若掩盖了器物上的纹饰、铭文时,则顺纹饰、铭文剔除锈蚀,但用力要均匀,以免伤及铜器。
微型电磨的磨头可改变大小磨头,以转动磨头磨去锈蚀。
超声波洁牙机通过调整振动频率让震头作用于局部,震松锈蚀,超声波洁牙机连接有蒸馏水,可及时清洗锈尘。
这种方法适应器物的局部除锈,效果很好。
在修复过程中,发现大批残破青铜器因长期积压而产生严重的有害锈,如何清除有害锈,延长文物的寿命,这是文物修复保护工作中亟待解决的难题,20世纪70年代末至80年代,我们曾通过对盘龙城出土的一批有害锈青铜器的试验性修复,摸索出一套行之有效的方法,并沿用至今,效果良好。
浅议青铜器修复中的除锈问题目前在文博界,青铜器的保护修复存在几种流派。
各流派都有各自的修复观点,自然修复方法与修复结果也不同。
陕西省考古研究所的文物修复室是十几年前与美茵兹罗马——日耳曼中央博物馆联合建立的,我们采用的是“美茵兹模式”修复方法,即除掉青铜器的浮锈,露出器物原始表面,然而部分国内修复专家对我们的修复方法持批判态度,认为我们的修复方法与中国的文化观念和历史背景相悖。
铁付德先生曾在《现状与原貌》(《中国文物报》2002年9月6日第3版)一文中说到:“德国人修复青铜器,把锈层打掉一直到露出金灿灿的金属光泽为止”;“让文物变的面目全非”。
霍海峻先生也在《“如旧”应有时间性》 《中国文物报》2002年2月8日第3版 一文中提到“几年前某省文物考古研究所请来外国文物保护专家对青铜器除锈,外国专家非常细致耐心的把锈蚀层一点点剥离下来,把一件青铜器磨得锃亮。
”各位专家对我们的批评主要集中在除锈方面 下面我想简要介绍一下我们对青铜器除锈的情况。
众所周知,青铜锈具有层状结构,紧贴青铜基体有一层红色的氧化亚铜,在这上面是黑色的一氧化铜,再在上面是绿色的碱式碳酸铜——孔雀石。
无色蜡状的氯化亚铜横穿铜锈各层,在表面层中又与孔雀石和土粘结在一起,在此中间还分布着灰白色的二氧化锡。
由于青铜器的腐蚀环境不同,原始表面存在的情况也不同。
青铜器的原始表面一般存在于黑色一氧化铜层中,这可以从铜锈密度的差别判断,但这种差别很细微,判断需要经验;如果青铜器的绿锈形成过程很慢而且很均匀,那么就会形成一层“贵绿锈”,它美观、光滑、往往还闪闪发光,对于这种有“贵绿锈”的青铜器,“贵绿锈”层的表面即为原始表面。
原始表面也可以从器物的X光片上看出。
找到原始表面后,便开始剥离原始表面之上的浮锈,操作方法是根据器物的状况和铜锈的硬度,分别选用各种各样的刮刀、超声波振荡器或台钻机械去除,修复者也可以根据器物的形状制作其他的修复工具,修复人员在动文物之前要经过严格训练。
青铜器锈蚀种类和处理方法中国青铜文化源自夏代晚期,1959年在河南偃师二里头村发现了夏代宫殿遗址,出土了鼎、斝、爵、盉等最原始的青铜器。
其后在长达1500余年时间的夏、商、周时期,古代工匠创作制造了许许多多各种用途、各种器形的青铜器,中国青铜文化得到了辉煌的发展。
作为青铜文化载体的青铜器在几千年的传承过程中,大多数出自墓葬、遗址或者窖藏。
不同的储藏条件、不同的储藏环境造就了青铜器表面不同结构、不同外观效果的锈蚀物。
一、青铜器锈蚀分类与防治(一)锈蚀的分类1.皮壳也称为贴骨锈,是青铜器在不同的存在环境中与周围的多种化学物质长期发生作用,在其表面生成的一层氧化膜,皮壳色泽温润,质感厚实,有枣皮红、绿漆古、黑漆古、黑绿、黄绿等多种皮壳(图一)。
图一,1 黑绿皮壳效果图一,2 黄绿皮壳效果图一,3 枣皮红皮壳效果2.薄锈薄锈指单层锈,多数呈现出深浅不一的禄锈,比如宝鸡眉县青铜器窖藏出土的青铜器表面锈蚀以绿色为主[1],也有一些青铜器表面的薄绿锈体中混杂有蓝锈、黑锈、土锈和红锈(图二)。
薄锈多出于青铜器窖藏,窖藏出土的青铜器由于没有与土壤直接接触,属于封闭环境中的大气腐蚀,而青铜器在缺氧的弱的和中等浓度的非氧化性酸中都是相当稳定的[2].这就是宝鸡眉县窖藏出土青铜器表面锈蚀薄,甚至在有些青铜器表面没有任何锈蚀,显示出青铜金属光泽的原因。
图二-战国提梁盉薄锈效果3.厚锈厚锈多出自北方地区,以河南安阳地区出土青铜器最为明显。
厚锈层次多,锈色多样,在最底层的皮壳上面通常分布有红锈、浅绿锈、深绿锈、土锈等锈层,锈蚀的层次感非常明显,而且锈体坚硬(图三)。
图三 ,1 妇好偶方彝厚锈效果图三,2商代青铜卣厚锈的断面4.发锈发锈是从青铜器铜胎基体里产生的锈蚀,"发"即膨胀之意,这种由内向外形成腐蚀会把青铜器基体表层顶起来,在青铜器表面形成一个个锈泡。
(图四)。
图四发锈(二)锈蚀的性质1.无害锈通常把化学性质稳定锈蚀称为无害锈,皮壳和一些质地坚硬的锈蚀,如黑色的氧化铜、红色的氧化亚铜、绿色或蓝色的碱式碳酸铜等均属于无害锈。
联合共鉴:告诉你青铜器六大有效保养方法
避免有害锈
铜器由于年代久远并受埋藏环境的影响,身上都生有一层古朴而又美丽的锈,称为“无害锈”。
与之相反,还有一种‘有害锈’,其成分为氮化亚铜和碱式氮化铜。
它是青铜器长期与土壤中或大气中的氮化物接触时起化学反应而形成的“碱式氮铜”,被称为“青铜病”。
又称“粉状锈”,它能像瘟疫一样传染和蔓延。
如任其发展会使器物溃烂和穿孔,甚至彻底瓦解。
注意控制好温度与湿度
铜器的收藏环境需要相对稳定的温度与湿度,保管它们的库室内必须保持干燥。
温度保持在18''C一24''C,相对湿度最好能在40%以下,以免受潮。
防止接触有害液体与气体
不能用浓厚油脂,油类涂在铜器上,接触青铜器时必须戴上纯棉手套。
绝对不能用有汗的手接触,也不能用油污过的纸或盒来包装。
此外,城市中大气体污染日益严重,有害气体酸雨对铜器的不利影响也不容忽视。
注意保洁防尘
灰尘落在铜器上,清除时会引起机械性损坏和擦伤。
灰尘中有大量微生物寄生和繁殖,也会危害铜器。
不要混放
不要将铜器互相重盛放置,每一件青铜器最好放在一个锦盒里否则会发生机械性损害。
另外,铜器不能与锌制品放在一起。
否则,铜的表面就会镀上一层膜,铜器将变得丑陋不堪。
避免太阳光线直射
如果铜器不慎受潮,不能放在太阳下暴晒。
应在阴凉通风处吹干,专门收藏铜器的房间,窗户上应装上两层厚棉布窗帘。
避免光线直接照射在铜器上,对珍贵的铜器,应尽量减少拍照次数。
陈列或展览柜中的灯光最好选用冷光,以免光线过热损坏铜器。
如何正确辨别青铜器的真伪作为文明起源的三大标志之一,青铜器在研究中国古代早期文明中具有非常重要的作用。
要如何鉴别青铜器的真伪呢?接下来就和一起来了解一下关于如何正确辨别青铜器的真伪,欢迎阅读!器形之间看由于西周时期的青铜器制作方法同夏、商时期一样,没有太大的变化,都是陶范制作,且一器一范,手工制作,这样就不能铸造出相同的陶范,所以,在西周时期也是没有完全相同的青铜器造型,如果有,肯定有一件是伪器,或二者皆伪。
纹饰之间看由于同夏、商时代一样为陶范铸成,一范一器,几乎没有完全相同纹饰或刻痕的青铜器,除了个别用单范铸造成器的有相同的纹饰,不过这样的纹饰在西周时期很少见。
铜铁合铸上看近代的考古发现新材料证明,在商代晚期和西周早、中期,这类铜铁合铸器所使用的铁都是陨铁,那么究竟什么时候出现人工冶铁?这是一个相当重要的时间推定问题,因为,只要这个时间铆定了,我们才可以知道从商代晚期到什么时候属于陨铁和铜材料结合成器存在的时间?而什么时候又是人工冶铁和铜结合器存在的时间。
1990年,河南三门峡西周晚期虢国贵族墓地出土了一把玉茎铜芯柄铁剑,为铜铁合铸的典型器物,且是人工冶铁,被称之为“中华第一剑”,是中国迄今发现最早的人工冶铁实物,由此我们可以推定,中国历史上铜和陨铁合铸的时代是从商代晚期到西周晚期。
而人工冶铁与铜合铸成器的时代至迟在西周晚期技术上已经成熟。
铸范种类上看西周时期除了陶范法冶铸外,也还延续了夏商时期用石范铸造青铜器小件和不复杂器物的传统。
由于石范法只能制造一些简单的工具和武器类青铜器,所以到西周时期石范铸造青铜器的方法,基本上没有得到发展,在西周时期绝大多数青铜器的铸造还是采用陶范法铸造,只有极少数的青铜器是用石范铸法铸造,我们在鉴定这一类石范法铸造的青铜器时,就要和陶范法铸造青铜器的鉴定要点区分开来,如石范法铸造的青铜器,存在着器形和纹饰之间相同的现象。
从其它看,西周时期青铜器在以下几个方面和夏代青铜器的特征相似,如,在听声音上和青铜器的锈蚀上、以及青铜器的重量上,其辨伪的方法基本相同。
【知识普及】粉状绣的特征及其防治这种就是胎发粉状锈这种破坏性最大因为在内部生长不易被发现等到将锈顶破了发出来的时候内部已经被破坏的乱七八糟了而且很难清理因为不知道哪块锈下面就长了粉状锈了最后一图的两个圆圈一号圈里面的那块锈下面就已经生长粉状锈了打开后就是2号圈的情况粉状锈又叫有害锈又叫氯化锈形成原理现在一般是这么认为的土壤水空气中的氯离子直径小可以和铜作用生成氯化亚铜氯化亚铜和水奋勇生吃氧化亚铜和盐酸氧化亚铜遇到氧气水二氧化碳盐酸分辨又形成了碱式碳酸铜和碱式氯化铜青铜在外界环境影响下产生的腐蚀产物从内到外分别是氯化亚铜氧化亚铜再往外是碱式碳酸铜和碱式氯化铜不继续说了说太多化学反应我也觉得烦就是里面的氯离子可以循环往复的参与反应生成氯化亚铜和碱式氯化铜而这两种铜的化合物都是疏松状态的所以就把铜器腐蚀透了终归来说罪魁祸首就是氯离子粉状锈生成的三个基本要素氯离子氧气水分隔绝任何一项就可以杜绝粉状锈的产生博物馆处理粉状锈的方法太麻烦大体说一下想细研究的咱再详谈我实验室处理粉状锈有这么几步第一先把粉状挂掉这个必须清理干净刮出铜光我使用的牙科上的那种超声波洗牙机清理然后再用超声波清洗剂清洗三遍大体清理粉状锈第二步用双氧水点在粉状锈处浓度百分之二不然会把锈咬黑或者用酒精拌氧化银涂在粉状锈那第三步浸泡倍半碳酸钠溶液浸泡十几天规定是三到六个月我觉得没必要这么长我都是泡15天倍半碳酸钠非常温和的药剂可以和粉状锈反应浸泡完之后清水清洗我是超声波洗三到五次就能洗干净没有超声波的话就用清水浸泡三天每天换一次水就行这个清水不是自来水啊不能用自来水第四步浸泡BTA 这玩意有毒一般都是铸造厂用这个处理铜铸件防治其生锈必须在通风橱窗里做也是浸泡十几天最后一步涂抹B72 封护防治粉状锈一旦发现自己的钱币有粉状锈了首先隔离他因为它会传播再就是手捏了粉状锈就不要再碰没长的了这样也会传染的再就是不能用自来水清洗自来水含有氯离子越洗越厉害再就是除锈不能用盐酸盐酸含有氯离子的家庭防治粉状锈我的经验第一步也是挂掉第二部去药店买瓶医用双氧水涂抹一下尽量不要涂到不长粉状锈的地方双氧水浓度高于百分之零点二的时候会把铜锈氧化成黑色的第三步矿泉水洗净然后暴晒或者吹风机吹热记住不是简单的吹干是吹干之后再吹热这样可以有效的清除水分第四部封护在长粉状锈的地方点上一点蜡用吹风机吹化它使其凝固在铜钱表面注意别放多了放多了就难看了或者用甘油也行甘油涂在表面都没有的话就用植物油动物油脂都可以第五步再暴晒或者吹风机吹热它然后隔离保存观察过一个夏天不长锈的话基本就不会长了我们观察期是十五年家庭的话就没必要了。
谈文物保护中青铜器的保护方法卢德保安徽省霍邱县文物管理所摘要:在博物馆藏品中青铜器占重要地位。
中国古代青铜文物,特指约公元前21世纪至公元前5世纪中国青铜时代的青铜文物。
也泛指其后的青铜制品和其它铜合金。
大量的青铜器藏品为商、周、秦、汉时期的文化遗物。
这些珍贵的青铜艺术精萃,展示了中国古代青铜冶铸技术从兴起发展至鼎盛繁荣的历程,但他们经历了数千年的漫长水月,多以腐蚀矿化,出土时即存在变形、断裂、破碎、酥粉、残缺等劣化变质现象,发掘后的管埋保护技术措施不力,也使青铜器加剧毁损。
因此,保护青铜器是博物馆急切且繁重的任务。
关键词:青铜器;保护;方法金属受外界环境影响,会出现返回原矿物质的矿化腐蚀现象,即由于外部介质的化学作用和电化学作用,使金属从元素状态转化为化合物状态,导致金属文物劣化变质。
一、青铜器的材料纯铜是人类最早发现和使用的金属之一。
由于纯铜的质地软、熔点高,用其制造工具有很大局限性。
后来,人类发现,在铜中加入其它金属而制成的铜基合金,会使金属材料的性能显著改善。
因此,人们有意识地熔铸铜基合金,包括铜锡合金(或铜铅合金)、铜镍合金、铜锌合金,它们被分别叫做青铜、白铜、黄铜。
青铜合金的配比一般为,铜占70~95%,锡古5~30%,并有适量的铅,随着锡加入量的增加,使青铜合金呈淡棕红、棕黄、橙黄、淡黄,乃至银灰色。
由于锡与铜性质的差异,使青铜的性能得到改善。
在一定范围内,青铜含锡量增加,则熔点降低,硬度提高,化学性能稳定,铸造性能良好。
珍藏在中国历史博物馆的司母戊鼎,是商代的青铜杰作,重达832.84公斤,其成分为含铜84.77%,锡11.64%,铅2.79%。
二、青铜器的腐蚀机理铜、锡、铅和青铜都具有较高的化学稳定性,腐蚀是在一定条件下缓慢进行的。
青铜器腐蚀过程的条件,是它所处的环境。
通常腐蚀从金属表面局部开始,逐渐形成矿物质表层,即人们所通长说的铜锈。
处于稳定状态的腐蚀物,可保护内部金属免遭腐蚀,不稳定的腐蚀物,腐蚀继续延绅扩展,给青铜器带来危害。
An investigation of the origin of powdery rust of
excavated bronze
作者: 周剑虹[1];刘成[1];何朝晖[2]
作者机构: [1]西北大学文博学院,陕西西安710069;[2]丹阳市博物馆,江苏丹阳212300出版物刊名: 文物保护与考古科学
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主题词: “粉状锈”;“病灶”;埋藏环境;原生锈
摘要:“粉状锈”是一种危害性极强的锈蚀产物,本工作从铜的氯化物的生成和土壤环境两个方面入手,对其生成机理进行研究。
研究结果表明,“粉状锈”并不是铜器在埋藏环境中直接形成的,而是在土壤中形成“病灶”——氯铜矿、氯化亚铜或两者的混合物放置于大气环境中逐渐转化而成。
“青铜病”、“粉状锈”与“有害锈”浅议
在文物考古界和文物保护领域“青铜病”是一个大家都十分熟识的概念。
但是,“青铜病”的确切含义是什么却并不是每个人都十分清楚,另外“青铜病”和青铜器上有害锈蚀氯化亚铜、碱式氯化铜等的关系, 以及明明是一种腐蚀却称之为“病”等问题尚需要追踪求源, 有一个明确的答案。
首先需要弄清楚“青铜病”这个词的来源。
“青铜病”这个词是个舶来品。
早在十九世纪末, 人们就注意到了这种能够迅速发展并能蔓延到相邻的器物上的锈蚀,其最终能导致整个器物的酥粉、毁溃。
最早描述这种现象的恐怕是意大利语词中的“rogna”和“caries”, 其意为器物上的疤蚀和细菌对骨或牙腐蚀的一个医学名, 当时人们认为这种腐蚀是由于细菌或霉菌造成的, 并能象人们得传染病一样可以迅速扩散、传染, 由此称之为“青铜病”。
实际上, 早在十九世纪末到二十
, 同
但是加
先
和丹麦的
认为
腐蚀转化过程中的重要性,并建立了库房和展厅文物安全相对温湿度标准。
由此,对“青铜病”这
种现象的科学研究走向了正轨。
中国文物的科技保护事业起步相对较晚,但也避免了许多前人摸索时走过的弯路。
对青铜器腐蚀机理研究而言,中国的陆寿麟、祝鸿范、李化元先生和宋曼女士等都为之做出了很大的贡献。
现今我们虽然对青铜病产生和反应的每一步过程和机理尚不能说完全清楚,但是对其总的过程、结果和处理控制方法都有了较深入的研究。
多年的研究和探索现在“青铜病”可定义为:青铜器上含有氯化物的锈蚀与空气和水分相互作用的循环腐蚀过程,在这个不断的腐蚀循环过程中,青铜器本身
逐步粉化。
那么导致“青铜病”这个循环腐蚀过程的根源是什么呢?人们一般都认为是青铜器表面腐蚀最内层的氯化亚铜。
其实,导致“青铜病”的最根本原因应是土壤中的氯化物。
很多器物在土壤的长
期埋藏过程中,已有了“严重”的“青铜病”,只是器物出土后在空气、光和水气的作用下,这个腐蚀过程加剧而更加明显了。
在四川的一些地区等,由于土壤中不含有氯化物,所以出土的青铜器从未受到“青铜病”的侵扰。
这也从一个侧面说明了氯化物在“青铜病”腐蚀过程中的作用。
氯化亚铜是光敏物质,是氯化物侵蚀青铜器的最初产物和腐蚀循环中重要的一步。
对许多出土青铜器锈蚀的剖析表明, 其上的氯化亚铜在长期的腐蚀过程中, 已经基本上转化为其它的氯化物形式了, 但这并不意味着此器物不在遭受“青铜病”的侵扰了。
所以氯化亚铜只是有害循环腐蚀因子之一。
当对“青铜病”这个概念有了正确的认识和理解后,我们再谈谈“粉状锈”和“有害锈”两个概念。
从表面上看,这两个概念似乎一目了然,其实不然。
人们常常认为“粉状锈”和“青铜病”是一个概念,是中国人的一种说法。
西北大学的刘亚强和樊北平等先生在他们的“古代青铜器粉状锈成因的研究”一文中所说的“粉状锈”的成因实际上就是对“青铜病”腐蚀过程的研究。
通常来说, “粉状锈”在文物考古和文物保护界是指那种在器物表面所产生的粉状、淡绿色的锈蚀。
它所
析、“粉状锈”经
, 取
另
概念中, 对
“青铜
综上所述,就青铜器而言,“青铜病”描述的是青铜器在空气、水分和氯化物作用下循环腐蚀的一个过程;“粉状锈”定义的是一种表面现象,它只有在科学分析、鉴定的条件下才具有人们所认为的实际意义;“有害锈”描述了事物的本质, 就目前来讲对青铜器尚需进一步的科学研究才能
确定它的实际内涵。