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青銅器的維修與保養

青銅器的修復與保護由於金屬文物的修復與保護技術基本相同,所以在金屬文物中,青銅器的修復與保護技術更為全面,青銅器在金屬文物中所占的比例最高。因此,本文全面系統地介紹了青銅器的修復和保護技術,為其他文物的修復和保護方法提供借鑒。人類歷史上有過漫長的青銅時代,這是壹個以青銅制造工具、器皿和武器為特征的人類物質文明發展階段。所謂青銅是銅和錫或鉛按壹定比例的合金,主要是銅,顏色為藍色,故名青銅。

焊接

對於壹件不完整的出土青銅器文物,需要將青銅器焊接成成品器物。焊接是傳統修復技術中的重要環節,是修復破損青銅器、恢復器形的主要手段。需要根據青銅的不同性質、破損和腐蝕情況,采用不同的焊接方法,即“大焊”和“小焊”。先用錘子把焊接接頭銼平,然後用電烙鐵把錫熔化,註入待修復的青銅中進行焊接。

補充

互補匹配是傳統青銅器修復技術中修復殘缺部分的重要技術。補的意思是不完整的青銅器是不完整的。根據青銅器的種類、形狀和殘缺部分進行制鑄。補品要根據青銅器的紋飾來開發,然後通過紋飾做出補品的形狀。

然後拼出壹個完成的青銅遺跡。

做整形手術

隨葬青銅器因墓葬坍塌、地層變化而擠壓變形,出現裂紋。出土的青銅器往往需要塑形。青銅器的造型方法有錘打、造型、鋸斷、加熱造型和物理造型。選擇的方法是根據器物的變形程度和青銅器的質地。

文物腐蝕機理

為了修復和保護青銅器,有必要探討青銅器的腐蝕機理,以便采取正確有效的保護措施。隨著科學的發展,青銅器的腐蝕機理也在不斷發展,各種理論和觀點不斷湧現。但現在比較壹致的是物體埋在地下時接觸到氯化物,因為氯離子半徑小,容易穿透水膜與銅反應生成氯化亞銅:CuCl Cl=→CuCl → 1E氯化亞銅與水反應生成氧化亞銅和鹽酸:2CuCl → Cu2012 2HCl氧化亞銅遇氧、水、二氧化碳可生成堿式碳酸鹽。cu20-02X H20X C02→cuc 03 Cu(OH)2氧化銅遇水、氧和鹽酸可轉化為堿式氯化銅:2Cu20 H20X 02X HCl → CuCl2 3Cu (0H) 2。因此,在外界環境的影響下,青銅器的腐蝕產物是由內向外依次為CuCl和Cu20,然後是CuC03.3cu (OH) 2或CuCl2.3cu (OH) 2,或兩者兼有的層狀結構。X射線衍射分析證實了這壹結果。由於氧化亞銅層的轉化產物堿式氯化銅疏松膨脹,通常稱為粉狀銹,氧氣和水仍可進入其中,使氯化亞銅層轉化為堿式氯化銅:4 CuCl 10214 H2O→cuc L2 3cu(0h)2 HCl,為內部生成粉狀銹創造了條件;生成的鹽酸滿足* * *結構,銅轉化為氯化亞銅:4 Cu 14 HCl 102→4 HCl 2h2o形成的氯化亞銅與浸入其中的氧氣和水反應生成堿式氯化亞銅。如此循環,使青銅器的腐蝕產物不斷擴大加深,直至器物潰爛穿孔,這就是所謂的“青銅器病”。有的材料認為青銅的腐蝕機理也與青銅中的錫有關;鉛是密切相關的。這種硫化物是由微生物在厭氧菌的作用下硫酸鹽還原產生的硫化氫轉化而來。生物學與青銅銹關系的理論需要進壹步研究。

除銹和保護

大部分青銅器都曾被埋在地下,因此受到不同程度的腐蝕。作為壹種腐蝕性介質,土壤的毛細管和孔隙中充滿了空氣、水和電解質。青銅器埋在地下,在空氣、水和電解質的作用下自然形成不同顏色的腐蝕塗層,包括黑色氧化銅(CuO)、紅色氧化亞銅(Cu2O)、靛藍硫酸銅(CuSO4)、藍色硫酸銅(CuSO4 5H2O)和綠色堿式硫酸銅(CuSO4+3Ca(OH)2)。多為腐蝕品,不僅沒有破壞古代藝術品,還增加了青銅器的藝術效果。古色古香的腐蝕層已經成為青銅器莊重、古樸、年代的象征。銹層壹般不會改變青銅器的形狀,銅銹的性質比較穩定,不會對青銅器造成損傷。所以這種腐蝕層還是要保留的。但鑒於大部分出土青銅器基本上都覆有土和銹,要露出底色、花紋、圖案和銘文,就必須除銹。但除銹不能損傷青銅胎,要保留好的銹色。與基礎除銹不同的是“粉銹”的清除。青銅腐蝕的主要機理是氯離子的存在對青銅腐蝕影響最大,是導致青銅破壞的主要原因。要保護好青銅器,關鍵在於如何處理氯離子,如何將氯離子從器物內層去除,或者說如何將氯離子封閉穩定在器物內部,使其隔絕氧氣和濕氣,避免外界環境因素的影響。去除多余青銅銹和“粉狀銹”的方法有很多。采取什麽方法要看每件文物的具體情況,但有壹個總的原則,就是必須保持文物的原貌,特別是不能損害文物的銘文、圖案和古斑。

除銹方法

處理方法主要有三種:機械法、化學法和電化學還原法。這三種方法互相配合使用。

壹、機械方法:分為手工操作和機械操作。手工操作:多用於已暴露在青銅器表面的粉狀銹。可以使用各種工具,如不銹鋼針、錘式雕刻刀、鑿子、鑿子、不銹鋼手術刀、多功能雕刻筆、潔牙器等。,直接在器具上操作,並仔細清除粉狀鐵銹。粉狀銹去除後,往往會發現壹層很薄的銅,這不是青銅器的銅體,而是氯化銅水解過程中產生的銅。經常被大量灰白色的氯化亞銅覆蓋。所以用鋼針刺穿薄薄的壹層銅後,發現可以去除氯化物,直到看到銅體。機械方法包括:挖、切、刮、鋸、掃、掃和拋光。機械操作包括:噴砂機:可用於清除金屬表面的鐵銹和腐蝕。它的除銹原理是利用氣壓噴射金屬顆粒,除銹會很快。這種方法快捷方便,除銹面積可大可小,比激光除銹和超聲波除銹有更大的優勢,某些孔內的銹跡也能去除。激光除銹:用激光去除青銅洞穴深層焦點的氯化物,既準確又容易。它主要是利用激發的巨大光能瞬間作用於表面銹層,使表面溫度迅速升高,利用激光束與物質相互作用時產生的光熱、光化學、光壓等光學效應。由於銹層結構疏松,吸能能力強,銹層迅速熔化、汽化、脫離器身,能快速、高效、無汙染地清除青銅器表面綠色有害的粉狀銹,從而達到延長青銅器使用壽命、有效保護文物的目的。這種方法不適合清除大面積的有害鐵銹。超聲波除銹法:超聲波清洗機采用超聲波微機械振蕩波,在固體和氣體介質中都可以以波的形式傳播。其機理是:被空化作用高頻沖擊振動的液體,在超聲波的壹個周期內,在壹定時間內受到負壓,液體在液固界面被抽走使其成為真空,產生空化氣泡。另壹次,空化氣泡形成到破裂的過程以高頻率重復,周期性地強力沖擊被清潔物品上的汙垢,使其與物品分離,進壹步促進汙垢物品表面空化氣泡的劇烈振蕩。也可以加入倍半碳酸鈉溶液浸泡,通過超聲波加速反應,在短時間內達到長期浸泡治療的效果。此外,還可以使用超聲波潔牙器、刻字筆等。

二、化學法用化學試劑配制除銹液,除銹液的配方很多。

1,用5%-10%檸檬酸,5%-10%氫氧化銨,堿性酒石酸鉀鈉,青銅器可以直接浸泡在除銹液中,也可以用脫脂棉蘸在除銹液中,然後塗在生銹部位。

2.倍半碳酸鈉法:倍半碳酸鈉又叫堿浴浸泡法。所用的化學藥品是碳酸鈉和碳酸氫鈉,配制成碳酸氫三鈉溶液。含有氯化物的青銅器浸泡在1%或5%的倍半碳酸鈉(na2co 3·nah co 3·2h2o)溶液中,浸泡時最好加熱,使白天液體溫度保持在40℃左右。晚上自己降溫。直到浸液中沒有氯離子出現。然後將器皿浸泡在蒸餾水中,清洗幹凈。將腐蝕後的青銅器放入溶液中,每周更換壹次。幾個星期後,他們可以改變半個月或更長壹點時間。浸泡至少三個月,直到氯離子濃度低於4PPm。這是壹個用了很久的方法,但是極其耗時。這種方法通過浸泡腐蝕產物使氯離子進入溶液與倍半碳酸鈉反應,有利於綠色包漿的保存。當銘文、圖案、古斑等需要保存時,這種方法較為合適,所以至今仍被廣泛使用。但從去除氯離子的效率來看,並不是特別好,因為青銅表面的腐蝕層受多種因素影響,是壹個受擴散控制的動態過程。只有換幾次浸泡液,氯離子才能繼續擴散出來。為了提高除銹效果,需要延長浸泡時間。如果倍半碳酸鈉濃度為5%。它不僅釋放出大量氯離子,而且速度很快,但銅的消耗量也相應增加,所以不宜使用太濃的倍半碳酸鈉溶液。

3.苯並三氮唑(BTA)法:BTA法制是國內外用於保護銅及銅合金的壹種非常有效的青銅緩蝕劑,曾用於保護古代青銅器,取得了良好的效果。苯並三唑為白色至乳白色粉末晶體,可溶於乙醇和苯等有機溶劑。BTA抑制銅腐蝕的機理主要有兩種,即吸附理論和成膜理論。根據吸附理論,BTA吸附在銅表面後,改變了金屬與溶液的界面結構,陽極反應活化能顯著增加,從而降低了銅本身的反應能力。根據成膜理論,BTA對銅的保護作用與Cu20膜的存在有關,Cu20膜可以形成Cu (I)-BTA復合保護膜,也可以在Cu0表面形成Cu (I)-BTA復合保護膜,具有良好的覆蓋性能。緊貼金屬外部,將金屬表面與腐蝕介質隔開,形成不溶於水和壹些有機溶劑的透明覆蓋膜,形成比較牢固的膜,大大降低了金屬的溶解或電離程度,起到保護金屬的作用。例如,BTA和芐胺的混合物不僅加快了成膜速度,而且提高了緩蝕能力。當BTA與鉬酸鹽混合時,其緩蝕效果加倍。

4.過氧化氫法:用過氧化氫作為氧化劑,氧化除去氯離子。使用濃度視腐蝕情況而定,剩余的雙氧水稍加加熱即可完全分解,不會對器皿產生任何影響。與倍半碳酸鈉浸泡法相比,該方法具有處理時間短、氯離子去除徹底的優點。與局部電蝕法和氧化銀封閉法相比,雙氧水法可以清除不同面積、不同深度的粉末銹,適用範圍廣,處理簡單。

5.第二眼法:向10O%中加入50%、5%乙腈和5%乙醇。該溶液中的乙腈和亞銅離子形成穩定的堿式氯化銅,該溶液效果差,短時間內無法發揮作用。這種方法的缺點是浸泡時間長會導致綠包漿變黑,而且由於B眼蒸氣有中度毒性,浸泡時需要良好的通風環境或密封措施。

6.氧化銀保護法:此法適用於斑點狀“粉狀銹”的局部腐蝕。它利用氧化銀與氯化亞銅接觸,在空氣中水蒸氣的作用下,形成角狀銀膜封閉氯化亞銅暴露的表面,從而達到控制青銅腐蝕的目的。首先用機械方法去除粉狀銹的根源氯化亞銅,直到看到新鮮的銅。然後,用丙酮將腐蝕區域擦拭幹凈。然後將氧化銀與乙醇混合填充被去除的部分,使未清除的氯化亞銅與氧化銀反應形成有角的銀膜,阻止氯離子的作用,青銅趨於穩定。但這種方法填充的凹坑表面會形成棕點,需要進行配色處理。

7.去離子水法:對於壹般青銅器的清洗,可以用40℃-60℃的去離子水或蒸餾水反復沖洗腐蝕的青銅器,既能洗掉氯離子,又不會改變青銅器的青銹。

8.檸檬酸和硫脲混合溶液法:用5%檸檬酸和1%硫脲水溶液(PH = O.95)去除局部有害鐵銹,再用1% nah co 3水溶液中和殘留試劑。這種方法在大型青銅文物上,特別是需要揭示表面銘文和圖案時,可以顯示出良好的效果。

9.堿性連二亞硫酸鈉法:將器皿浸泡在5%連二亞硫酸鈉水溶液中24小時,然後用堿性連二亞硫酸鈉溶液去除硫酸鹽。用堿性連二亞硫酸鈉溶液除氯化物時,應註意控制溶液的PH值在13以下。處理後,應在蒸餾水中清洗48小時,以去除殘留的腐蝕性溶液。連二亞硫酸鈉有強烈的刺激性氣味,處理必須在密閉容器中進行。

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